本文關(guān)鍵詞：基于FPGA的火炮試驗(yàn)圖像實(shí)時(shí)采集與處理系統(tǒng)

  更多相關(guān)文章： FPGA CMOS圖像傳感器 圖像采集 邊緣檢測(cè) 圖像濾波

【摘要】：火炮試驗(yàn)是推動(dòng)國(guó)防科技進(jìn)步的重要一環(huán)。對(duì)火炮試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集與處理進(jìn)行研究,能夠促進(jìn)火炮試驗(yàn)向信息化與智能化的方向發(fā)展。目前,火炮試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集一般使用IC控制電路。在火炮內(nèi)膛疵病檢測(cè)和火炮炮口振動(dòng)測(cè)量試驗(yàn)中,需要采集和處理火炮試驗(yàn)的圖像數(shù)據(jù)。本文針對(duì)火炮試驗(yàn)中圖像的采集與處理問題,設(shè)計(jì)了一種火炮試驗(yàn)圖像實(shí)時(shí)采集與處理系統(tǒng)。采用FPGA芯片EP4CE15F17C8作為核心控制器件,選擇CMOS攝像頭OV7670作為采集元件,使用SDRAM作為緩存芯片,選擇ADV7123作為視頻編碼芯片,采用VGA電路作為顯示元件。通過(guò)這些芯片元件實(shí)現(xiàn)了硬件電路的搭建,并在硬件電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)進(jìn)行軟件功能的設(shè)計(jì),使用硬件描述語(yǔ)言Verilog HDL完成圖像采集和圖像處理的軟件設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了CMOS傳感器的12C初始化、攝像頭數(shù)據(jù)采集、SDRAM突發(fā)讀寫控制等圖像采集功能,完成了經(jīng)典高斯濾波器、快速中值濾波器、Sobel邊緣檢測(cè)算法、傳統(tǒng)Canny邊緣檢測(cè)算法和改進(jìn)的Canny邊緣檢測(cè)算法的FPGA實(shí)現(xiàn)。通過(guò)采用Quartus Ⅱ的邏輯分析儀SignalTap Ⅱ?qū)D像實(shí)時(shí)采集與處理系統(tǒng)的各軟件模塊進(jìn)行波形仿真,完成了對(duì)圖像采集和圖像處理軟件模塊的功能驗(yàn)證。最后在實(shí)驗(yàn)室條件下,進(jìn)行了圖像采集與處理系統(tǒng)的硬件實(shí)驗(yàn)。
【關(guān)鍵詞】：FPGA CMOS圖像傳感器 圖像采集 邊緣檢測(cè) 圖像濾波
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TJ306;TP391.41
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 研究背景及意義10
• 1.2 研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 圖像采集與處理技術(shù)研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 火炮試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集與處理研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容13-14
• 1.4 本文的章節(jié)安排14-15
• 第二章 圖像實(shí)時(shí)采集與處理系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)15-27
• 2.1 FPGA相關(guān)理論15-19
• 2.1.1 FPGA結(jié)構(gòu)15-16
• 2.1.2 FPGA選型16-17
• 2.1.3 開發(fā)環(huán)境與開發(fā)流程17-19
• 2.1.4 Verilog HDL綜述19
• 2.2 系統(tǒng)硬件框架19-26
• 2.2.1 數(shù)字?jǐn)z像頭模塊選型20-22
• 2.2.2 FPGA模塊的選型與配置22-23
• 2.2.3 SDRAM芯片選取23-24
• 2.2.4 視頻編碼芯片和VGA接口電路24-26
• 2.3 本章小結(jié)26-27
• 第三章 圖像采集系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)27-45
• 3.1 圖像實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)軟件框架27-28
• 3.2 CMOS攝像頭初始化28-31
• 3.2.1 I2C讀寫寄存器模式29-30
• 3.2.2 OV7670寄存器配置30-31
• 3.3 CMOS攝像頭數(shù)據(jù)采集31-35
• 3.3.1 OV7670時(shí)序分析32-33
• 3.3.2 CMOS_Cputure模塊設(shè)計(jì)33-35
• 3.4 SDRAM顯示控制器35-42
• 3.4.1 sdram_2fifo_top模塊36-39
• 3.4.2 sdbank switch模塊39-40
• 3.4.3 Icd_top模塊40-42
• 3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果42-44
• 3.6 本章小結(jié)44-45
• 第四章 圖像實(shí)時(shí)處理的FPGA實(shí)現(xiàn)45-64
• 4.1 圖像降噪處理45-54
• 4.1.1 經(jīng)典高斯濾波45-52
• 4.1.2 快速中值濾波52-54
• 4.2 圖像邊緣檢測(cè)54-62
• 4.2.1 Sobel邊緣檢測(cè)55-58
• 4.2.2 傳統(tǒng)的Canny邊緣檢測(cè)58-61
• 4.2.3 改進(jìn)的Canny邊緣檢測(cè)61-62
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果62-63
• 4.4 本章小結(jié)63-64
• 第五章 結(jié)論與展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 致謝69-70

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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8 劉R，

本文編號(hào)：894259