本文研究特種LCD的圖像處理方法和FPGA實(shí)現(xiàn)方案,并研制出基于FPGA的若干實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng),有效地解決目前存在的問題。本文主要研究內(nèi)容為: (1)給出一種基于彩色空間變換的色彩調(diào)整方法,在YCrCb空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)亮度和色度分離,避免了RGB空間兩者同時(shí)變化造成偏色和失真的現(xiàn)象,并在FPGA內(nèi)采用流水線結(jié)構(gòu)改進(jìn)3階矩陣運(yùn)算的邏輯結(jié)構(gòu),節(jié)省出2/3的邏輯資源,提高了模塊的最高運(yùn)行速度。 (2)研究利用FPGA實(shí)現(xiàn)圖像實(shí)時(shí)縮放處理的方法,選擇能夠滿足特種LCD要求的雙線性插值法作為研究對象,實(shí)時(shí)計(jì)算插值系數(shù)dx和dy,并采用流水線結(jié)構(gòu)進(jìn)行插值計(jì)算,僅使用FPGA中的3個(gè)雙端口RAM來緩沖圖像數(shù)據(jù),沒有外擴(kuò)大容量幀存儲(chǔ)器,降低了成本,提高特種LCD的系統(tǒng)兼容性。 (3)設(shè)計(jì)一種針對特種LCD更為簡捷、有效的隔行轉(zhuǎn)逐行掃描的實(shí)現(xiàn)方案,即利用圖像實(shí)時(shí)縮放的方法,把一場圖像縮放到LCD的分辨率,實(shí)現(xiàn)復(fù)合視頻圖像在LCD的“滿屏”顯示,改善現(xiàn)有特種LCD在顯示隔行掃描的復(fù)合視頻信號時(shí),遇到圖像信息丟失或顯示效果不佳的問題?! ?4)設(shè)計(jì)出一種基于字符和位圖的數(shù)字OSD控制核,合理使用分布式RAM和塊RAM兩種邏輯資源來存儲(chǔ)字符和位圖信息,OSD圖像由數(shù)字邏輯自動(dòng)合成,編程簡單靈活,使特種LCD的參數(shù)調(diào)整更加方便?! ?5)研制成功基于FPGA的特種LCD顯示控制板,能顯示三種分辨率640×480,800×600,1024×768的圖像信號;支持寬范圍的亮度、對比度、顯示位置等參數(shù)的實(shí)時(shí)調(diào)整,并提供全功能的透明OSD菜單進(jìn)行指示。 (6)研制成功基于FPGA的特種LCD圖像調(diào)節(jié)板,用于對某型號機(jī)載特種LCD進(jìn)行改造,增加寬范圍的亮度、對比度、圖像顯示位置的實(shí)時(shí)調(diào)整功能,提供無信號輸入檢測與OSD指示功能,提高圖像顯示的性能,通過了環(huán)境溫度試驗(yàn)與性能測試,并已裝機(jī)。 (7)研制成功基于DSP和FPGA的圖像采集顯示板,實(shí)現(xiàn)了對全分辨率復(fù)合視頻信號進(jìn)行25幀/秒的實(shí)時(shí)采集和顯示,在DSP內(nèi)使用“三幀”輪換的圖像數(shù)據(jù)緩沖方法提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)處理能力,使之能夠完成一定復(fù)雜度的實(shí)時(shí)圖像處理。
上傳時(shí)間: 2013-06-12
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本文簡單介紹了脈沖式激光測距原理、相位式激光測距的原理及相位測量技術(shù)。根據(jù)課題的要求,給出了電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,選擇了合適測相系統(tǒng)電路參數(shù),分析了調(diào)制波的噪聲對系統(tǒng)的影響,計(jì)算出能滿足系統(tǒng)精度要求的最低信噪比,對偶然誤差、信號變化幅度大小、零點(diǎn)漂移和電路的相位延遲等原因引起的測量誤差,提出了具體的解決措施,這些措施提高了數(shù)字檢相電路的測相精度和穩(wěn)定性?! 「鶕?jù)電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,著重對混頻電路、整形電路和自動(dòng)數(shù)字檢相電路進(jìn)行了較為深入的分析與討論,其中自動(dòng)數(shù)字檢相電路采用大規(guī)??删幊踢壿嬈骷﨔PGA實(shí)現(xiàn)。 文中述敘了利用FPGA實(shí)現(xiàn)自動(dòng)數(shù)字檢相的原理及方法步驟,分析了FPGA實(shí)現(xiàn)鑒相功能的可靠性。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,選擇合適的FPGA邏輯器件和配置器件,使用QuartusⅡ軟件開發(fā)可編程邏輯器件及VHDL編程,給出了用QuartusⅡ軟件進(jìn)行數(shù)字檢相測量的系統(tǒng)仿真結(jié)果和混頻電路、比較電路、數(shù)字檢相電路的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,對在沒有零角度位置標(biāo)志信號和沒有允許計(jì)數(shù)標(biāo)志信號條件下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精度進(jìn)行了分析。根據(jù)誤差結(jié)果分析,提出了下一步研究改進(jìn)的措施和思路?! ?/p>
標(biāo)簽: FPGA 相位 激光測距 信號處理技術(shù)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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隨著雷達(dá)、圖像、通信等領(lǐng)域?qū)π盘柛咚偬幚淼囊?,研究人員正尋求高速的數(shù)字信號處理算法,以滿足這種高速地處理數(shù)據(jù)的需要。常用的高速實(shí)時(shí)數(shù)字信號處理的器件有ASIC、可編程的數(shù)字信號處理芯片、FPGA,等等?! ”疚难芯苛藭r(shí)域FPGA上實(shí)現(xiàn)高速高階FIR數(shù)字濾波器結(jié)構(gòu),并實(shí)現(xiàn)了高壓縮比的LFM脈沖信號的匹配濾波。文章根據(jù)FIR數(shù)字濾波器理論,分析比較實(shí)現(xiàn)了FIR濾波器的方法;使用并行分布式算法,在Xilinx的VirtexⅡFPGA系列芯片上設(shè)計(jì)了高速高階FIR濾波器。并詳細(xì)進(jìn)行了分析;設(shè)計(jì)出了一個(gè)256階的線性調(diào)頻脈沖壓縮信號的匹配濾波器設(shè)計(jì)實(shí)例,并用ModelSim軟件進(jìn)行了仿真。
標(biāo)簽: FPGA FIR 濾波器設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-07-18
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隨著圖像處理和模式識(shí)別技術(shù)的進(jìn)步,基于生物特征的識(shí)別技術(shù)成為蓬勃發(fā)展的高技術(shù)之一,根據(jù)IBG(InternationalBiometricGroup)組織對生物特征市場的統(tǒng)計(jì)和預(yù)測,該領(lǐng)域的收入的年增長率30-50%,到2008年,全球總收入將達(dá)到46.39億美元。而基于指紋特征的識(shí)別技術(shù)由于其獨(dú)特的可靠性,穩(wěn)定性,方便快捷的特點(diǎn),恰好符合了市場的需求。目前指紋識(shí)別技術(shù)是生物識(shí)別領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的識(shí)別技術(shù),也是研究與應(yīng)用的一個(gè)熱點(diǎn)。 SOPC片上可編程系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)是當(dāng)前電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域中最熱門的概念。NiosⅡ是Altera公司開發(fā)的一種采用流水線技術(shù)、單指令流的RISC嵌入式處理器軟核,可以將它嵌入FPGA內(nèi)部,與用戶自定義邏輯結(jié)合構(gòu)成一個(gè)基于FPGA的片上系統(tǒng)。與嵌入式硬核相比較,嵌入式軟核具有更大的靈活性。而FPGA的高速性、恰恰滿足了指紋識(shí)別系統(tǒng)對速度的要求。 本文對指紋識(shí)別技術(shù)中各個(gè)環(huán)節(jié)的算法進(jìn)行了較為深入的研究,結(jié)合NiosⅡ嵌入式處理器的特點(diǎn),對算法進(jìn)行了合理的選擇與優(yōu)化,形成了一套完整的指紋識(shí)別算法,并提出了一種基于FPGA的指紋識(shí)別系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案。 論文的內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面: 1、對指紋圖像預(yù)處理、后處理和匹配算法進(jìn)行了改進(jìn),提高了算法的性能;設(shè)計(jì)了一種適用于快速匹配的指紋特征數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);提出了一套基于特征點(diǎn)匹配的指紋識(shí)別算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該算法速度快、誤識(shí)率較低、可靠性較高,可以滿足實(shí)用的要求。 2、本著增加系統(tǒng)集成度、減小系統(tǒng)體積、提高便攜性、降低功耗和成本,同時(shí)提升系統(tǒng)的性能的原則,使用Altera公司提供的外圍設(shè)備IP核配合NiosⅡ處理器軟核搭建了一個(gè)單片嵌入式系統(tǒng),然后以內(nèi)嵌NiosⅡ軟核的FPGA和FPS200指紋采集器為核心芯片,外配片外RAM和Flash存儲(chǔ)器以及小鍵盤和LCD顯示屏等器件,設(shè)計(jì)了一個(gè)便攜式指紋識(shí)別系統(tǒng),提出了一套基于FPGA的硬件設(shè)計(jì)方案。 3、利用NiosⅡ開發(fā)板對硬件設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了初步的驗(yàn)證,實(shí)現(xiàn)了指紋采集芯片F(xiàn)PS200與FPGA的接口,并進(jìn)行了算法的移植。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文所提出的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案是可行的?;贔PGA的自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)在速度、功耗、體積、擴(kuò)展性方面有著獨(dú)特的優(yōu)勢,具有廣闊的發(fā)展空間。最后提出了對這一設(shè)計(jì)繼續(xù)改進(jìn)的思路和下一步研究的內(nèi)容。
標(biāo)簽: FPGA 指紋識(shí)別 法的研究 硬件實(shí)現(xiàn)
上傳時(shí)間: 2013-06-07
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網(wǎng)絡(luò)帶寬依然在不斷增長(尤其是在本地網(wǎng)),最后一公里的高速接入日益普及;另一方面的情況是大容量的磁盤、FLASH移動(dòng)存儲(chǔ)盤和激光盤的容量不斷增大,使得傳送和儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的成本不斷地下降。不僅使人發(fā)問:我們孜孜不倦的搞視頻壓縮高級算法還有多少意義?我們可以看到,算法的復(fù)雜性日益增加,但性能的提高卻接近邊緣。 是什么還在要求更高的壓縮速率?還有被我們遺忘的地方嗎?還有什么應(yīng)用讓我們繼續(xù)追求更精妙的壓縮算法? 在作者看來,這個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域就是移動(dòng)視頻服務(wù)。無線頻譜這種稀缺資源的有限性決定了我們必須繼續(xù)對視頻壓縮技術(shù)進(jìn)行研究。即使伴隨UMTS/IMT2000的到來,移動(dòng)終端可以獲得的數(shù)據(jù)速率也限制在144Kbit/s,在微蜂窩的時(shí)候最高能達(dá)到的速率上限也在2Mbit/s。144Kbit/s的速率對于較高質(zhì)量的視頻傳輸來講,仍然是有限的。因此,可以預(yù)見,移動(dòng)終端的空中接口這個(gè)瓶頸使得我們必須繼續(xù)進(jìn)行視頻壓縮。 另一方面,移動(dòng)終端領(lǐng)域開發(fā)視頻壓縮算法,在其低功耗和實(shí)時(shí)性要求下,也是異常困難的。為了減少計(jì)算的復(fù)雜性和運(yùn)動(dòng)估計(jì)的功耗,業(yè)界提出了許多快速算法,例如2-D的對數(shù)搜索,三步搜索,聯(lián)合搜索。盡管這些方法減少了功耗,其結(jié)果是視頻壓縮性能的降低,因?yàn)檫@些算法的本質(zhì)是減少了運(yùn)動(dòng)搜索的空間。為了實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)搜索的低功耗,在電路領(lǐng)域又提出了搜索窗口和時(shí)鐘管理的措施。但這些方法都是在犧牲視頻壓縮比性能的基礎(chǔ)進(jìn)行的折中,并沒有強(qiáng)調(diào)算法映射結(jié)構(gòu)上做出處理。 本論文提出了一種新的解決MPEG-4運(yùn)動(dòng)估計(jì)運(yùn)算的低功耗實(shí)時(shí)處理器架構(gòu)。其基礎(chǔ)是采用了心肌陣列并行處理技術(shù)和低功耗控制電路。運(yùn)動(dòng)估計(jì)的繁復(fù)運(yùn)算通過心肌陣列分布式運(yùn)算得到有效處理。從理論上看,心肌陣列有其簡單易理解性,然后,由于FPGA的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)有限性,設(shè)計(jì)這樣一個(gè)陣列仍有許多值得注意的問題。論文提出使用保守近似處理在全局運(yùn)動(dòng)估計(jì)中減少功耗,其本質(zhì)是消除不必要的冗余運(yùn)算。宏塊的最小誤差匹配是一個(gè)典型的串行操作過程。論文新提出的方法是在進(jìn)行絕對匹配前使用保守計(jì)算,如果保守誤差值與最小誤差差別過大,則不進(jìn)行絕對誤差計(jì)算。 總的說來,論文實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)目標(biāo):通過心肌陣列實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)的運(yùn)動(dòng)估計(jì)編碼,通過在算法層次引入控制電路,降低運(yùn)動(dòng)估計(jì)電路的功耗。
上傳時(shí)間: 2013-06-23
上傳用戶:lacsx
隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,可編程邏輯器件取得了迅速的發(fā)展,其功能日益強(qiáng)大,F(xiàn)PGA內(nèi)部可用邏輯資源飛速增長,近來推出的FPGA都針對數(shù)字信號處理的特點(diǎn)做了特定設(shè)計(jì),集成了存儲(chǔ)器、鎖相環(huán)(PLL)、硬件乘法器、DSP模塊等,通過使用各個(gè)公司提供的FPGA開發(fā)軟件使用硬件描述語言,可以實(shí)現(xiàn)特定的信號處理算法,如FFT、FIR等算法,為電子設(shè)計(jì)工程師提供了新的選擇。實(shí)時(shí)圖像處理系統(tǒng)采用FPGA+DSP的結(jié)構(gòu)來完成整個(gè)復(fù)雜的圖像處理算法。將圖像處理算法進(jìn)行分類,F(xiàn)PGA和DSP份協(xié)作發(fā)揮各自的長處,對于算法實(shí)現(xiàn)簡單、運(yùn)算量大、實(shí)時(shí)性高的這類處理過程由大容量高性能的FPGA實(shí)現(xiàn),DSP則用來處理經(jīng)過預(yù)處理后的圖像數(shù)據(jù),來運(yùn)行算法結(jié)構(gòu)復(fù)雜,乘加運(yùn)算多的算法。整個(gè)系統(tǒng)主要包括FPGA處理單元、DSP處理單元以及PCI接口通訊三個(gè)部分。主要取得的了以下的研究成果:(1)研究了FPGA的工作原理及應(yīng)用,完成了Stratix芯片的選型。設(shè)計(jì)了數(shù)字圖像處理板的電路原理圖和PCB設(shè)計(jì)圖。并對電路板進(jìn)行調(diào)試,工作正常。(2)完成了FPGA程序下載電纜的PCB電路設(shè)計(jì),并調(diào)試成功,應(yīng)用到FPGA的調(diào)試下載配置中,取得了良好的實(shí)驗(yàn)與經(jīng)濟(jì)效果。(3)充分利用FPGA的設(shè)計(jì)開發(fā)軟件與工具,完成了中值濾波、形態(tài)學(xué)濾波和自適應(yīng)閾值的FPGA實(shí)現(xiàn),并給出了詳細(xì)的實(shí)現(xiàn)過程。將算法下載到FPGA芯片,經(jīng)過試驗(yàn)調(diào)試,達(dá)到要求。(4)研究了PCI接口通訊的實(shí)現(xiàn)方式,選用PCI9054芯片實(shí)現(xiàn)通訊,完成PCI接口電路設(shè)計(jì),經(jīng)過調(diào)試,實(shí)現(xiàn)了中斷、DMA等方式,滿足了數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟆#?)學(xué)習(xí)了C6701DSP芯片的工作特性以及內(nèi)部功能結(jié)構(gòu),完成了DSP外圍存儲(chǔ)器的擴(kuò)展、時(shí)鐘信號發(fā)生以及電源模塊等外圍電路的設(shè)計(jì)。
標(biāo)簽: FPGA DSP 紅外 圖像預(yù)處理
上傳時(shí)間: 2013-07-16
上傳用戶:xiaowei314
2356使用電路圖,可以用2358代替,是一個(gè)很好用的PWM開關(guān)電源控制器件
標(biāo)簽: 2356
上傳時(shí)間: 2013-06-11
上傳用戶:chenjjer
cadence是現(xiàn)在主流IC設(shè)計(jì)軟件,中芯國際等大公司均使用其進(jìn)行IC設(shè)計(jì),本文將講述其使用方法
上傳時(shí)間: 2013-07-18
上傳用戶:小火車?yán)怖怖?/p>
Codewarrior使用教程,和我上傳的使用指南差不多,給和一樣用飛思卡爾的新手提供參考
標(biāo)簽: Codewarrior 使用教程
上傳時(shí)間: 2013-07-29
上傳用戶:maizezhen
比較強(qiáng)悍的NRF24L01資料講解以及經(jīng)典實(shí)例,全部使用C語言
上傳時(shí)間: 2013-05-17
上傳用戶:鳳臨西北
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