本文關(guān)鍵詞：基于FPGA的數(shù)字相機(jī)自動(dòng)曝光技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：現(xiàn)代圖像技術(shù)的發(fā)展,尤其CCD相機(jī)水平的不斷提高,使得它在軍事、工業(yè)等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用,同時(shí)也對(duì)圖像的質(zhì)量提出了更高的要求。對(duì)于動(dòng)態(tài)范圍大且品質(zhì)優(yōu)良的相機(jī),如果還不能保證圖像質(zhì)量,那么利用CCD的自動(dòng)曝光能力來改善圖像無疑是一個(gè)最好的方法和手段,然而,目前數(shù)字相機(jī)自帶的自動(dòng)曝光是通用化的,對(duì)一些特殊的需求是不適合的。因此有必要對(duì)數(shù)字相機(jī)的自動(dòng)曝光技術(shù)進(jìn)行研究。本文針對(duì)傳統(tǒng)的自動(dòng)曝光算法不能滿足特殊光照條件下的場(chǎng)合,在研究數(shù)字相機(jī)的工作原理及特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)一種以現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯器件FPGA為控制核心的數(shù)字相機(jī)自動(dòng)曝光系統(tǒng)。工作在外觸發(fā)下的數(shù)字相機(jī)通過Camera Link接口作為圖像數(shù)據(jù)輸入,利用FPGA的高速并行性特性完成了高幀頻數(shù)字圖像的采集、數(shù)據(jù)流的緩存控制,并且綜合分析了基于圖像熵的圖像分區(qū)自動(dòng)曝光的原理和過程,給出了FPGA實(shí)現(xiàn)自動(dòng)曝光的方法,最后得出的曝光參數(shù)輸出給相機(jī)以達(dá)到合適的曝光。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:本系統(tǒng)的自動(dòng)曝光技術(shù)不但適用于普通光照,而且在特殊光照條件下仍然能夠較好的曝光,不受光照條件的影響。
【關(guān)鍵詞】：FPGA 自動(dòng)曝光 圖像熵 CCD 外觸發(fā)方式
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)春理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP391.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-11
• 1.1 課題的目的和意義8
• 1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況8-10
• 1.3 論文內(nèi)容安排10-11
• 第2章 數(shù)字相機(jī)自動(dòng)曝光基本原理11-16
• 2.1 圖像亮度的決定因素11-12
• 2.2 自動(dòng)曝光實(shí)現(xiàn)方式12-13
• 2.2.1 光學(xué)方式12
• 2.2.2 電子學(xué)方式12-13
• 2.3 自動(dòng)曝光依據(jù)13-14
• 2.3.1 中間亮度標(biāo)準(zhǔn)13
• 2.3.2 圖像熵13-14
• 2.4 測(cè)光結(jié)果與曝光關(guān)系分析14
• 2.5 本章小結(jié)14-16
• 第3章 數(shù)字相機(jī)自動(dòng)曝光技術(shù)16-23
• 3.1 已有自動(dòng)曝光技術(shù)16-19
• 3.1.1 基于中間灰度自動(dòng)曝光技術(shù)16-18
• 3.1.2 基于亮度直方圖自動(dòng)曝光技術(shù)18
• 3.1.3 其它自動(dòng)曝光技術(shù)18-19
• 3.2 基于圖像熵的圖像分區(qū)自動(dòng)曝光技術(shù)19-22
• 3.2.1 圖像區(qū)域分割19-20
• 3.2.2 依據(jù)圖像熵選取目標(biāo)區(qū)域20
• 3.2.3 依據(jù)圖像熵獲得加權(quán)亮度及自動(dòng)曝光時(shí)間參數(shù)20-22
• 3.3 本章小結(jié)22-23
• 第4章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)23-41
• 4.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案23-24
• 4.2 數(shù)字相機(jī)選型24-25
• 4.3 Camera Link圖像采集單元設(shè)計(jì)25-31
• 4.3.1 Camera Link接口25-28
• 4.3.2 Camera Link接口硬件電路設(shè)計(jì)28-31
• 4.4 FPGA圖像采集處理單元設(shè)計(jì)31-35
• 4.4.1 FPGA簡(jiǎn)介與開發(fā)流程31-32
• 4.4.2 FPGA器件選型32-33
• 4.4.3 FPGA硬件電路設(shè)計(jì)33-35
• 4.5 SDRAM乒乓緩存單元設(shè)計(jì)35-37
• 4.5.1 SDRAM器件選型35-36
• 4.5.2 SDRAM乒乓緩存硬件電路設(shè)計(jì)36-37
• 4.6 圖像輸出單元設(shè)計(jì)37-39
• 4.6.1 VGA圖像顯示器件選型37
• 4.6.2 VGA圖像顯示電路設(shè)計(jì)37-38
• 4.6.3 圖像輸出電路設(shè)計(jì)38-39
• 4.7 系統(tǒng)印刷電路板電磁兼容性考慮39-40
• 4.8 本章小結(jié)40-41
• 第5章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)41-52
• 5.1 系統(tǒng)整體軟件設(shè)計(jì)41
• 5.2 FPGA開發(fā)環(huán)境介紹41-42
• 5.3 CCD相機(jī)數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計(jì)42-46
• 5.3.1 CCD相機(jī)串口初始化43-44
• 5.3.2 CCD數(shù)據(jù)采集44-46
• 5.4 FPGA自動(dòng)曝光圖像處理設(shè)計(jì)46-47
• 5.5 SDRAM圖像乒乓緩存設(shè)計(jì)47-49
• 5.6 VGA圖像輸出顯示設(shè)計(jì)49-51
• 5.7 本章小結(jié)51-52
• 第6章 系統(tǒng)調(diào)試與實(shí)驗(yàn)結(jié)果52-61
• 6.1 系統(tǒng)板級(jí)搭建52-53
• 6.2 CCD相機(jī)控制與采集時(shí)序53
• 6.3 SDRAM乒乓緩存控制時(shí)序53-55
• 6.4 VGA圖像輸出控制時(shí)序55-56
• 6.5 基于圖像熵的圖像分區(qū)自動(dòng)曝光技術(shù)結(jié)果分析56-60
• 6.6 本章小結(jié)60-61
• 總結(jié)與展望61-62
• 參考文獻(xiàn)62-64
• 作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間所取得的科研成果64-65
• 致謝65

  本文關(guān)鍵詞：基于FPGA的數(shù)字相機(jī)自動(dòng)曝光技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：303159