基于FPGA的多通道视频图像采集预处理系统设计

	基于FPGA的多通道视频图像采集预处理系统设计
	马超
学位类型	硕士
导师	巩岩
	2014-11
学位授予单位	中国科学院大学
学位专业	光学工程
关键词	现场可编程门阵列视频图像形心提取多通道高速串行接口
摘要	据统计，全国每年因电晕现象而造成的电能消耗超过了21亿kW.h，是电能消耗的主要原因之一。同时，电晕的辉光放电会干扰周围的通讯设备，影响通讯质量，严重的电晕现象甚至可能导致火灾等安全事故，从而造成不可估量的损失。准确及时的探测出电晕现象及其发生的位置，从而采取相应的补救措施，可以有效的降低其造成的损失。为此，本文构建了一套FPGA+DSP架构的视频图像电晕探测系统，并且负责FPGA部分的多通道视频图像采集预处理系统设计。首先，通过系统的实际需求情况，提出了系统的性能指标，并且对系统的整体结构进行了设计。然后根据此结构设计了一套完整的硬件平台。接着以常用的视频信号的格式为标准，进行时序分析，使用Verilog语言完成了视频采集IP核、显示IP核和IIC控制器的设计，并且对DDR2、DMA和SRIO等工具和IP核进行调试和配置，完成了视频的采集、显示、存储和传输功能。然后，利用双口RAM高效的实现了一套行心定位算法，该算法能够以IP核的形式被调用，并且通过PLB总线与其它IP核（如视频采集核、显示核等）联系到一起，在嵌入式软核microblaze的控制下，构成一套完整的视频采集和预处理系统。最后，对系统进行了整体测试和性能分析，验证了系统的正确性和指标完成情况。论文的创新之处是利用双口RAM高效的实现了形心提取算法，相比于普通的FPGA形心算法，该算法在降低了大量资源消耗的情况下，将算法效率提高了一倍，充分的体现了系统在预处理方面的优势。此外，多通道的视频图像采集预处理系统适合绝大多数的视频处理环境，通用性强，有很大的实用价值。
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.ciomp.ac.cn/handle/181722/44672
专题	中科院长春光机所知识产出
推荐引用方式 GB/T 7714	马超. 基于FPGA的多通道视频图像采集预处理系统设计[D]. 中国科学院大学,2014.

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马超.pdf（3764KB）			开放获取	ODC PDDL	请求全文