高级电子技术实验报告
1、 设计目的
图像处理技术和机器视觉作为一门前沿的技术，为人们的生活和工作带来了极大的便利
和愉悦。由于视频信号的数据量大，信号较为复杂，这就要求视频信号处理系统具有实
时采集、大容量存储和实时处理的特点。本报告提出基于现场可编程门阵列 FPGA 的视
频图像采集与处理系统设计方案，利用 FPGA 并行处理快速的特点，辅以图像处理算法，
用以获得不同需求的视频图像，并通过 VGA 显示器进行实时显示。
2、 设计任务与性能指标
本系统中主要是通过 AV 接口实现视频图像采集，将采集到的 4 路模拟电视信号进行格
式编码转换成数字信号，存储在 DDR2 中作为缓存，供 FPGA 处理器进行数字图像的处
理，处理的结果再通过视频编码芯片转换为模拟电视信号通过 VGA 接口完成基于 LCD
显示器的 4 分屏视频图像显示功能，在图像处理中完成边缘检测算法的实现。
3、 系统总体设计与工作原理
本系统由视频图像采集模块、存储模块、显示模块以及相关配置电路模块组成。采集模
块通过视频通过解码芯片 TW2867 将通过 AV 接口连接的摄像头拍摄到的视频模拟信号转变
为 ITU-RBT656 格式的数字视频信号；存储模块选取解码后的一帧图像数据的有效大小存入
DDR2 存储器中，在处理进行前和处理进行中，作为未得到处理的图像数据信息的缓存；显
示模块从存储器中读出图像数据，再通过视频编码芯片 ADV7123 视频 D/A 转换芯片进行格
式转换输出模拟信号，通过 VGA 接口在 LCD 液晶显示器上进行显示处理后的效果和采集显
示的视频信息。
在原理框图 1 中可以看到有 4 路视频输入信号，选择 4 路输入信号是因为要实现 4 分屏
分割显示 4 路摄像头采集到的信息，因为摄像头硬件资源的欠缺，只使用了两个摄像头但是
原理是完成实现了，只要安装够 4 个视频输入就一定可以显示 4 路视频信息。
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