雙路視頻融合子系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)

1、雙路視頻融合子系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)雙路視頻融合子系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)ResearchDesignofSubsystemBasedonTwowayVideoFusion學(xué)科專業(yè)：微電子學(xué)與固體電子學(xué)研究生：賈圓圓指導(dǎo)教師：徐江濤副教授天津大學(xué)電子信息工程學(xué)院二零一五年十一月萬(wàn)方數(shù)據(jù)摘要隨著多媒體技術(shù)的快速發(fā)展，高清甚至超高清視頻技術(shù)得到普及，視覺(jué)信息處理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)吞吐量以及設(shè)計(jì)復(fù)雜度也在急劇上升，使用傳統(tǒng)的專用集成電路以及通用處理器很難滿足高性

2、能、高靈活性的需求。然而，可重構(gòu)處理器因其較高的能效比、豐富的運(yùn)算資源、靈活的互連形式，能夠有效的解決上述問(wèn)題，并且成為視覺(jué)信息處理領(lǐng)域中的新的研究熱點(diǎn)。本文介紹了雙路視頻融合子系統(tǒng)的整體架構(gòu)和實(shí)現(xiàn)方式：首先將多源攝像頭輸入的視頻圖像輸入給可重構(gòu)處理器，可重構(gòu)處理器根據(jù)Harris等經(jīng)典圖像拼接算法計(jì)算出仿射矩陣，并將仿射矩陣輸出給融合子系統(tǒng)模塊。融合子系統(tǒng)利用DDA(DigitalDifferentialAnalyzer)數(shù)值微分分析

3、的方式將兩幅視頻圖像拼接成一幅寬視野的圖像，并采用片內(nèi)乒乓讀寫的方式緩存到DDR2中。然后，將拼接緩存后的視頻圖像進(jìn)行降噪處理。本文提出了一種基于半自適應(yīng)閾值的邊緣保護(hù)各向異性濾波算法，該算法相比傳統(tǒng)的各向異性濾波算法，峰值信噪比PSNR提高了35%，結(jié)構(gòu)相似比SSIM提高了10%，因此不僅提高了濾波降噪性能，還有效的保護(hù)了邊緣細(xì)節(jié)信息。同時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)可以通過(guò)人機(jī)交互控制界面OSD進(jìn)行系統(tǒng)配置以及功能選擇。OSD(OnScreenDis

4、play)模塊由Microblaze軟核作為主控核，產(chǎn)生控制信號(hào)并驅(qū)動(dòng)點(diǎn)陣顯示模塊產(chǎn)生相應(yīng)的菜單畫面。該系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)為XilinxFPGA，型號(hào)為Virtex5XUPV5LX110T。此外，由于整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量大，需要仿真的功能多，該系統(tǒng)搭建了基于VMM(VerificationMethodologyManual)方法學(xué)的驗(yàn)證平臺(tái)，該驗(yàn)證平臺(tái)使用SystemVerilog與C語(yǔ)言進(jìn)行編寫，仿真環(huán)境為Sysnopsys公司的VCS201