本文研究的視頻處理系統(tǒng)是上海市科委技術(shù)攻關(guān)基金項(xiàng)目“計(jì)算機(jī)視覺及其芯片化實(shí)現(xiàn)”的一部分，主要完成計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)的一些基本工作，即視頻圖像的采集、預(yù)處理和顯示等。 視頻圖像采集和預(yù)處理系統(tǒng)以Xilinx公司Virtex-ⅡPro系列的FPGA為核心控制器件，結(jié)合視頻模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片和VGA顯示器，完成視頻圖像的實(shí)時(shí)采集、預(yù)處理和顯示。采集和顯示部分作為同外界交流信息的渠道，是構(gòu)成計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)必不可少的一部分；圖像預(yù)處理則是計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)進(jìn)行高層處理的基礎(chǔ)，優(yōu)秀的預(yù)處理算法能有效改善圖像質(zhì)量，提高系統(tǒng)分析判斷的準(zhǔn)確性。 本文在介紹基于FPGA的視頻采集、預(yù)處理系統(tǒng)整體架構(gòu)的基礎(chǔ)上，圍繞以下四個(gè)方面展開了工作： 1.研究并給出了兩種基于FPGA的設(shè)計(jì)方案用于實(shí)現(xiàn)YCrCb色度空間到RGB色度空間的轉(zhuǎn)換； 2.針對(duì)采集的視頻圖像，根據(jù)VGA顯示的要求，給出了一種實(shí)現(xiàn)圖像去隔行的方案； 3.分析了一系列圖像濾波的預(yù)處理算法，如均值濾波、中值濾波和自適應(yīng)濾波等，在比較和總結(jié)各算法特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出了一種新的適用于處理混合噪聲的濾波算法：混合自適應(yīng)濾波法； 4.根據(jù)算法特點(diǎn)設(shè)計(jì)了多種采用FPGA實(shí)現(xiàn)的圖像濾波算法，并對(duì)硬件算法進(jìn)行RTL級(jí)的功能仿真和驗(yàn)證，還給出了各種濾波算法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在此基礎(chǔ)上對(duì)各種算法的效果進(jìn)行直觀的比較。 文中，預(yù)處理算法的實(shí)現(xiàn)充分利用了FPGA的片內(nèi)資源，體現(xiàn)了FPGA在圖像處理方面的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，視頻采集和顯示的控制模塊也由同一FPGA芯片實(shí)現(xiàn)，從而簡(jiǎn)化了系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)。視頻采集和預(yù)處理系統(tǒng)在FPGA上的成功實(shí)現(xiàn)為“計(jì)算機(jī)視覺及其芯片化實(shí)現(xiàn)”奠定了必要的基礎(chǔ)、提供了一定理論依據(jù)。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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H.264視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)以其高壓縮比、高圖像質(zhì)量、良好的網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性等優(yōu)點(diǎn)在數(shù)字電視廣播、網(wǎng)絡(luò)視頻流媒體傳輸、視頻實(shí)時(shí)通信等許多方面得到了廣泛應(yīng)用。提高H.264幀內(nèi)預(yù)測(cè)的速度，對(duì)于實(shí)時(shí)性要求較高的場(chǎng)合具有重大的意義。為此，論文在總結(jié)國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)H.264幀內(nèi)預(yù)測(cè)的軟件實(shí)現(xiàn)具有運(yùn)算量大、實(shí)時(shí)性差等缺點(diǎn)，提出了一種基于FPGA的高并行、多流水線結(jié)構(gòu)的幀內(nèi)預(yù)測(cè)算法的硬件實(shí)現(xiàn)。 論文在詳細(xì)闡述H.264幀內(nèi)預(yù)測(cè)編碼技術(shù)的基礎(chǔ)上，分析了17種預(yù)測(cè)模式算法，通過(guò)Matlab仿真建模，直觀地給出了預(yù)測(cè)模式的預(yù)測(cè)效果，并在JM12.2官方驗(yàn)證平臺(tái)上測(cè)試比較各種預(yù)測(cè)模式對(duì)編碼性能的影響，以此為根據(jù)對(duì)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式進(jìn)行裁剪。接著論文提出了基于FPGA的幀內(nèi)預(yù)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，將前段采集劍的RGB圖像通過(guò)色度轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成YCbCr圖像，存入片外SDRAM中，控制模塊負(fù)責(zé)讀寫數(shù)掘送入幀內(nèi)預(yù)測(cè)模塊進(jìn)行處理。幀內(nèi)預(yù)測(cè)模塊中，采用一種并行結(jié)構(gòu)的可配置處理單元，即先求和再移位最后限幅的電路結(jié)構(gòu)，來(lái)計(jì)算各預(yù)測(cè)模式下的預(yù)測(cè)值，極大地減小了預(yù)測(cè)電路的復(fù)雜度。針對(duì)預(yù)測(cè)模式選擇算法，論文采用多模式并行運(yùn)算的方法，即多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的殘差計(jì)算模塊，同時(shí)計(jì)算各種預(yù)測(cè)模式對(duì)應(yīng)的SATD值，充分發(fā)揮FPGA高速并行處理的能力。其中Hadamard變換使用行列分離的變換方法，采用蝶形快速變換、流水線設(shè)計(jì)提高硬件的工作效率。最后，論文設(shè)計(jì)了LCD顯示模塊直觀地顯示所得到的最佳預(yù)測(cè)模式。 整個(gè)幀內(nèi)預(yù)測(cè)系統(tǒng)被劃分成多個(gè)功能模塊，采用層次化、模塊化的設(shè)計(jì)思想，并采用流水線結(jié)構(gòu)和乒乓操作來(lái)提高系統(tǒng)的并行性、運(yùn)行速度和總線利用率。所有模塊用Verilog語(yǔ)言設(shè)計(jì)，由Modelsim仿真和集成開發(fā)環(huán)境ISE9.1綜合。仿真與綜合結(jié)果表明，系統(tǒng)時(shí)鐘頻率最高達(dá)到106.7MHz。該設(shè)計(jì)在完成功能的基礎(chǔ)上，能夠較好地滿足實(shí)時(shí)性要求。論文對(duì)于研究基于FPGA的H.264視頻壓縮編碼系統(tǒng)進(jìn)行了有益的探索，具有一定的實(shí)用價(jià)值。
標(biāo)簽： H264 視頻編碼器 幀內(nèi)預(yù)測(cè) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-07-21
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《Labview8.2.1與DAQ數(shù)據(jù)采集》一書原碼
標(biāo)簽： labview DAQ 數(shù)據(jù)采集
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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基于FPGA的實(shí)時(shí)視頻采集與遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)的研究
標(biāo)簽： 實(shí)時(shí)視頻 采集 遠(yuǎn)程傳輸
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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：視頻圖像采集verilog HDl源程序，視頻解碼芯片部分的，可以供參考
標(biāo)簽： verilog HDl 視頻圖像 源程序
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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本文對(duì)比、研究了目前幾種比較常見的交通信息獲取方法,分析了它們各自的優(yōu)缺點(diǎn),最終選擇采用視頻檢測(cè)的方法實(shí)現(xiàn)交通信息采集。論文分析了當(dāng)今市場(chǎng)上圖像采集的現(xiàn)狀,比較了其核心芯片的優(yōu)缺點(diǎn),最終選用FPGA作為圖像采集系統(tǒng)的核心器件。論文研究了通用的圖像采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu),提出了適合本課題實(shí)際的系統(tǒng)整體架構(gòu)。圖像采集系統(tǒng)硬件圍繞FPGA輔以少量外圍芯片實(shí)現(xiàn),FPGA芯片內(nèi)部根據(jù)功能要求運(yùn)用現(xiàn)代化的電子設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)了相應(yīng)的邏輯功能模塊。燈控系統(tǒng)基于單片機(jī)設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的硬件電路和軟件程序。完成了電路原理圖和PCB圖的設(shè)計(jì),并對(duì)制作出的電路實(shí)物進(jìn)行了全面的調(diào)試和驗(yàn)證。另外論文設(shè)計(jì)了適用于智能交通燈控系統(tǒng)的自定義通訊協(xié)議,此協(xié)議也為整個(gè)智能交通檢測(cè)系統(tǒng)構(gòu)建了通訊規(guī)范。 本文的創(chuàng)新點(diǎn)是：提出了一套基于FPGA的交通路口視頻圖像采集系統(tǒng)架構(gòu)；設(shè)計(jì)了一套模塊化的燈控系統(tǒng),能夠掛接于不同的上位機(jī)系統(tǒng)下,并兼容交直流電壓；設(shè)計(jì)了一套智能化的燈控系統(tǒng)自定義通訊協(xié)議。 本課題社會(huì)實(shí)踐性較強(qiáng),實(shí)際應(yīng)用價(jià)值較高,文中所提出的設(shè)計(jì)思路和所采用的控制措施以及自定義的通信協(xié)議滿足系統(tǒng)的要求,對(duì)類似的系統(tǒng)具有一定的參考意義。
標(biāo)簽： FPGA 智能交通 圖像采集系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-06-05
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基于labview的攝像頭圖像采集系統(tǒng)
標(biāo)簽： labview 攝像頭 圖像采集系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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基于FPGA和USB 2.0的視頻圖像采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-06-09
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數(shù)據(jù)采集與控制單元是海上石油平臺(tái)微波輻射計(jì)系統(tǒng)的重要組成部分，它對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集和處理，根據(jù)需要控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并通過(guò)串口與上位機(jī)進(jìn)行通訊。本文的主要內(nèi)容是利用FPGA和單片機(jī)協(xié)同工作技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)輻射計(jì)環(huán)境溫度...
標(biāo)簽： FPGA 數(shù)據(jù)采集 控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-07-09
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本文針對(duì)由FPGA構(gòu)成的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理能力弱的問(wèn)題，提出FPGA與單片機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)串行通信的解決方
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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