本文關(guān)鍵詞：基于FPGA的視頻信號處理的應(yīng)用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,機器視覺及集成電路的飛速發(fā)展,使得獲取視頻的方式越來越多樣、成本越來越低廉,因此在各行各業(yè)能夠提供豐富信息的視頻系統(tǒng)應(yīng)用十分廣泛。盡管現(xiàn)在的視頻采集十分便利,如果能對這些視頻進行加工處理來進行有效的利用,完成一些更加智能的工作也是人們非常樂意看到的,因為這樣不僅能方便人們的日常生活,也能極大的節(jié)約人力成本。為了滿足這樣的需求,一個能完成大量數(shù)據(jù)處理并且實時性高的系統(tǒng)是必須的,而FPGA就滿足這樣的要求,配合以相應(yīng)的外圍設(shè)備完全可以滿足視頻信號處理中各種需求。作為可編程邏輯器件,FPGA具有集成度高、結(jié)構(gòu)靈活以及開發(fā)周期短等特點,本論文中的應(yīng)用部分驗證工作均在FPGA器件中得以實現(xiàn)。本論文研究工作主要分為以下幾個方面：首先介紹了FPGA對視頻處理在各個領(lǐng)域中的應(yīng)用,可以看出FPGA在視頻信號處理方面有著較強的可用性和易用性,同時研究分析了本論文中應(yīng)用到的人頭檢測和汽車停車位定位兩個場景中國內(nèi)外已有的方法。其次,研究了硬件處理核心FPGA的基本結(jié)構(gòu)和設(shè)計流程,介紹了硬件編程語言Verilog HDL以及硬件開發(fā)工具。并且介紹了Xilinx Spartan-6 FPGA的開發(fā)平臺Atlys和在平臺下常用視頻模塊的應(yīng)用。第三,研究了在硬件系統(tǒng)中得以應(yīng)用的理論部分,即視頻圖像處理的算法。從視頻圖像處理最開始的預(yù)處理算法,一直到邊緣檢測算法和Hough變換算法都逐一做了詳細介紹和分析,并結(jié)合硬件處理系統(tǒng)的實際條件和FPGA的運算特點選出了其中最適合應(yīng)用于硬件處理的算法。最后,重點研究了重兩個基于FPGA視頻信號處理的應(yīng)用場景：人頭檢測場景和電動汽車充電位的定位場景。在實際場景的應(yīng)用中,根據(jù)不同系統(tǒng)需求的分析選用了合適的視頻圖像處理算法并建立仿真模型,結(jié)合System Generator工具進行高效編程,詳細介紹了在每個場景下的圖像采集模塊、圖像處理模塊以及圖像顯示模塊的設(shè)計及應(yīng)用效果,最后在Atlys開發(fā)平臺上完成實現(xiàn)。本論文結(jié)合實際應(yīng)用證明了FPGA在視頻圖像處理中的可用性。
【關(guān)鍵詞】：FPGA 圖像處理算法 人頭檢測 定位系統(tǒng) 電動汽車
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN791;TP391.41
【目錄】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-11
• 第1章 緒論11-15
• 1.1 課題研究背景及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.1 FPGA視頻信號處理的發(fā)展現(xiàn)狀12
• 1.2.2 人頭檢測應(yīng)用的發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 汽車停車位定位的發(fā)展現(xiàn)狀13
• 1.3 論文主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排13-15
• 第2章 基于FPGA的視頻信號處理系統(tǒng)15-33
• 2.1 FPGA的簡單介紹15-18
• 2.2 FPGA的開發(fā)流程18-24
• 2.2.1 硬件部分設(shè)計流程19-21
• 2.2.2 軟件部分設(shè)計開發(fā)21-24
• 2.3 視頻信號處理硬件開發(fā)平臺24-32
• 2.3.1 Atlys開發(fā)平臺24-25
• 2.3.2 硬件系統(tǒng)開發(fā)套件25-29
• 2.3.3 視頻信號處理系統(tǒng)常用模塊29-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第3章 視頻圖像處理方法的研究33-49
• 3.1 視頻圖像預(yù)處理方法33-38
• 3.1.1 圖像灰度化處理33-34
• 3.1.2 圖像濾波處理34-38
• 3.2 視頻圖像二值化方法38-41
• 3.2.1 人工設(shè)定閾值門限的方法38-40
• 3.2.2 自動設(shè)定閾值門限的方法40-41
• 3.3 視頻圖像邊緣檢測方法41-45
• 3.3.1 基于一階導(dǎo)數(shù)的邊緣檢測42-43
• 3.3.2 基于二階導(dǎo)數(shù)的邊緣檢測43-45
• 3.4 圖像Hough變換原理45-47
• 3.4.1 利用Hough變換檢測直線46-47
• 3.4.2 利用Hough變換檢測圓47
• 3.5 本章小結(jié)47-49
• 第4章 基于自然場景下FPGA的人頭檢測系統(tǒng)49-55
• 4.1 系統(tǒng)理論設(shè)計49-52
• 4.1.1 人頭檢測系統(tǒng)的設(shè)計49-50
• 4.1.2 System Generator的設(shè)計50-52
• 4.2 人頭檢測系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)52-54
• 4.3 本章小結(jié)54-55
• 第5章 基于FPGA的電動汽車充電位的定位系統(tǒng)55-66
• 5.1 定位系統(tǒng)的需求分析55-57
• 5.1.1 定位系統(tǒng)背景介紹55-56
• 5.1.2 定位系統(tǒng)的需求56-57
• 5.2 定位系統(tǒng)的設(shè)計57-63
• 5.2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計及理論分析57-61
• 5.2.2 系統(tǒng)流程及理論驗證61-63
• 5.3 定位系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)63-65
• 5.4 本章小結(jié)65-66
• 第6章 總結(jié)與展望66-67
• 6.1 工作總結(jié)66
• 6.2 工作展望66-67
• 參考文獻67-71
• 致謝71-72
• 攻讀碩士研究生期間研究成果72-73
• 學(xué)位論文評閱及答辯情況表73

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 凌榮堂;實時視頻信號處理中圖象重現(xiàn)的同步問題[J];電子技術(shù)應(yīng)用;1990年08期

2 張云祥;;視頻信號處理與數(shù)字化技術(shù)(綜述)[J];光學(xué)工程;1989年06期

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6 王澤勇,郭建強,江光佐;電氣化鐵道接觸網(wǎng)導(dǎo)線磨耗檢測系統(tǒng)中CCD視頻信號處理[J];光電工程;1996年06期

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本文編號：491347