论文研究-基于DSP FPGA实时图像处理硬件平台系统的设计 .pdf

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基于DSP FPGA实时图像处理硬件平台系统的设计,胡健楠,胡绍海,目前,数字图像处理广泛应用于各个领域。本设计是基于DSP FPGA的硬件平台进行实时图像处理的设计,分为外部接口板和图像处理硬件平�
国科花论又在线 总线 它支持位、位、位三种数据总线总线宽 度,时钟速率分别为 和 它采用的电信号为 地作为参考信号) 的最大总线传输速率为 配备的 中内嵌一个 核,外接 的 用于存贮数据,个总线接口。 图像处理硬件平台核心系统设计 图像处理硬件平台核心系统是由 载板、 模 块和 模块构成,其中 模块和 模块分别位于 载板得 和 位置。其基本思路是:图像信号和数据信号经过外部接 ∏板转换成路 信号后,通过接∏输出,再由 载板的接∏传输到 模块,在 模块上片 对图像信号和数据信号进行处理, 然后传输到 樸块上 片片 进行处理,然后通过 总线传输到 上 进行处理,然后通过 接口与机进行通信,最后在端显示处理结果。 图像处理硬件平台系统软件开发环境 外部接口设计的软件廾发环境是 仿真坏境是 。图像 处里硬件平台核心系统软件开发环境是 是面向用 和创建多处理 应用的开发平台,集成了和开发工具。 通过接受和 任务创建 单个应用文件,并自动将它们与所有必要的支持逻辑联系起来。载入该文件仗系统内的每 片和 初始化,启动应用程序。 软什将系统的实现首先抽象成各种不同 的任务 然后将不同的任务用 连接,从而实现了系统功能。硬件和软件之间 的通信山 的内冒信息传递软件自动管理。 的开发流程是:使用 言和语言输入,首先编写好源文件,之后进行编译和仿真,然后设置各个连线,最后将 各个任务创建成单个应用文件下载到 的模块上。 开发流程图如图所小 Diamond dsp Diamond Ide Diamond Fpga TI CCS Xilinx Ise Compile tools 综合实现和仿真 Diamond DsP Diamond tasks Diamond fpga Task Task 平台提取和通信链接 硬件 Xilinx fpga 图 的川发流程图 中国科技论文在线 图像处理硬件平台的验证 数据信号的验证 本设计的软件开发环境是 ,硬件平台是基于 模块上的 芯片 和 模块上的 芯片 行设计的,实现小写字母转换成大写字母。 首先把 模块和 模块分别安装在载板 的和 位置上,然后把载板 通过接口插入机上,然后通过 开发软件检査是否迕接正确。显示结果如图所示。 dentIty your hardware modules draging TIMs fron the rieRt pane and dropping then onto the carrier board in the leEt F SS sht395 vP30 产6utyT 构动 IGA Lye SR SMT335 显示图 首宄通过 开发软件,在 模块上的芯片 上建立任务和 在 模块上的 片 上建立任务 。任务是将小写字母从计算机中接入,然后传输给任务检查 是否是结束标志字母,如果是则退出,如果不是,把小写字母数据通过 上的 端口发送,然后通过总线把数据发送到 上的 端口,在任务 上将小写字母转换成大写字母,然后再通过总线把数据传输到任务 实 现对应的大写字母在计算机中显示,连线和结果如图所示 o E cam, sundance. s erpe, srt3-9,del ul di lIe Lurr el L LUl I l=LLUI ault CB: 1 [TK MNCE%UU工 EI HiYi 图连线和结果图 国科花论又在线 图像信号的验证 本设计的软件开发环境是 ,硬件平台是 公司的 芯片,型号 为 模块上的芯片 和芯片 模块上的 芯片 设计的,实现 通过摄像机把路 视频图像信号输入,接收进来图像信号后对其中读取一帧进行阈 值为的二值化处理的功能 首先摄像机把路 接入外部接凵板,通过个 接入到 芯片 然后通过时分复用的方式转换成为路倍号输出到图像处理硬件核心 系统。然后通过 开发软件,在 模块上的芯片 上建立任务 芯片 上建立任务 在 模块上的 片 上建立仟务 。仟务 是将图像 信号按入并分析解码,通过连线把信息传输到任务 把图像数据通过 上的 端口发送,通过总线把数据发送到 端口,在 任务 上将图像信息提取岀帧图像信息,提取出来的图像为位 格式图像,然后再通过总线把数据传输到任务 把提取出来的帧图像 数据输入到任务 在任务中对本帧数据进行阈值为的二值化,并保存二 值化后的图像,提取的图像和处理后的图像如图所示 图左图是被提取的图像,右图是二值化后的图像 结论 本设计基于 的实吋图像处理硬件平台满足了对多路 和 图像信 号进行处理。利用了芯片、 芯片的高速处理特性能和 片的高速传输速 度,可以很好的满足图像处理的实时性的要求,可以高质量、高效率的进行图像处理,而且 具有小型化的特点。 参考文献 薛小刚,葛毅敏《 设计指南》 北京:人民邮电出版社 江思敏《数字电路及系统设计》 芝加哥:机械电子工业出版社, 李方慧《 系列 原理与应用》,北京:电子工业出版社 田黎育,何佩琨《 系列编程工具与指南》 北京:清华大学出版社, 阮秋琦《数字图像处理学》 北京:电子工业出版社, 国科花论又在线 作者简介: 胡使楠,男 年出生,北京交通大学硕士研究生,专业是信号与信息处理,主要研究 方向是图象处理、计算视觉。

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