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(hào)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(hào);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(hào)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(hào)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(hào)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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FPGA 技術(shù)是圖像處理領(lǐng)域的一個(gè)重要的研究課題,近年來倍受人們的關(guān)注。本文研究了視頻信號(hào)的采集、顯示以及通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸?shù)姆椒?。并提出了一套基于FPGA 的實(shí)現(xiàn)方案。 系統(tǒng)可以分為采集控制模塊、顯示控制模塊和網(wǎng)絡(luò)傳輸控制模塊3 部分。視頻信號(hào)的采集用到了視頻處理芯片SAA7113,通過FPGA 對其初始化,可以得到經(jīng)過A/D 轉(zhuǎn)換的YUV 格式視頻信號(hào),利用采集控制模塊可以將這些視頻信號(hào)保存到SRAM 中去。顯示控制模塊讀出SRAM 中的視頻信號(hào),進(jìn)行YUV 格式到RGB 格式的轉(zhuǎn)換以及幀頻變換等操作,再利用VGA 顯示芯片THS8134 就可以將采集到的視頻信號(hào)在LCD 上顯示出來。基于IEEE802.3 協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)傳輸控制模塊將YUV 格式的視頻信號(hào)進(jìn)行添加報(bào)頭、CRC 校驗(yàn)碼等操作后,將其變成一個(gè)MAC 幀,可以在以太網(wǎng)絡(luò)中傳輸。 設(shè)計(jì)選用硬件描述語言Verilog HDL,在開發(fā)工具QuartusII 中完成軟核的綜合、布局布線、匯編,并最終在QuartusII 和Active-HDL 中進(jìn)行時(shí)序仿真驗(yàn)證。 對設(shè)計(jì)的驗(yàn)證采取的是由里及外的方式,先對系統(tǒng)主模塊的功能進(jìn)行驗(yàn)證,再模擬外部器件對設(shè)計(jì)的接口進(jìn)行驗(yàn)證。驗(yàn)證流程是功能仿真、時(shí)序仿真、板級(jí)調(diào)試,最終通過了系統(tǒng)測試,驗(yàn)證了該設(shè)計(jì)的功能。
標(biāo)簽: FPGA 視頻采集 傳輸 實(shí)現(xiàn)技術(shù)
上傳時(shí)間: 2013-07-21
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三維彩色信息獲取系統(tǒng)目的是獲取對象的三維空間坐標(biāo)和顏色信息。它是計(jì)算機(jī)視覺研究的重要內(nèi)容,也是當(dāng)前信息科學(xué)研究中的一個(gè)重要熱點(diǎn)。 本文首先介紹了三維信息獲取技術(shù)的意義和實(shí)時(shí)可重構(gòu)三維激光彩色信息獲取系統(tǒng)總體方案。該方案合理劃分了系統(tǒng)的圖像處理任務(wù),充分地利用了擁有的硬、軟件資源。闡述了基于FPGA處理器的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其工作原理和系統(tǒng)工作時(shí)序。 本文還研究了圖像處理系統(tǒng)中的數(shù)字邏輯設(shè)計(jì),總結(jié)出了較完整、規(guī)范化的設(shè)計(jì)流程和方法,介紹了從圖像處理算法到可編程邏輯器件的規(guī)范化映射方法,總結(jié)了在視頻系統(tǒng)中的高級(jí)設(shè)計(jì)技巧,包括并行流水線技術(shù)和循環(huán)結(jié)構(gòu)的硬件實(shí)現(xiàn)方式等。 為了說明提出的設(shè)計(jì)方法,本文分析了基于自適應(yīng)閾值的結(jié)構(gòu)光條紋中心的方向模板快速檢測算法的硬件實(shí)現(xiàn)。該算法是把自適應(yīng)閾值法與可變方向模板法相結(jié)合,具有穩(wěn)定性好、精度高、計(jì)算簡單、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量小、實(shí)現(xiàn)速度快的特點(diǎn),此外,該方法有利于硬件快速實(shí)現(xiàn)。實(shí)踐證明這種方法是實(shí)用的、有效的。 本文的重點(diǎn)在于研制了具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的實(shí)時(shí)可重構(gòu)三維激光彩色信息獲取系統(tǒng)中視頻圖像處理專用集成電路。該集成電路是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)快速算法的核心,使用現(xiàn)場可編程器FPGA器件EPlK50實(shí)現(xiàn)提取激光線、提取人頭輪廓線和提取中心顏色線算法;該集成電路還要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)所需的控制邏輯??刂撇糠职▽⒁曨l采集輸出端口信號(hào)轉(zhuǎn)化為RGB真彩色信號(hào)的數(shù)據(jù)鎖存模塊、各FIFO緩存器的輸入輸出控制模塊和系統(tǒng)需要的其它信號(hào)控制模塊。提出提取輪廓線快速算法,即由FPGA處理器與主機(jī)交互式共同快速完成提取人頭正側(cè)影輪廓線算法。該專用集成電路研制是整個(gè)實(shí)時(shí)可重構(gòu)三維激光彩色信息獲取系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。
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上傳時(shí)間: 2013-07-23
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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。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)測的速度,對于實(shí)時(shí)性要求較高的場合具有重大的意義。為此,論文在總結(jié)國內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上,針對H.264幀內(nèi)預(yù)測的軟件實(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)測編碼技術(shù)的基礎(chǔ)上,分析了17種預(yù)測模式算法,通過Matlab仿真建模,直觀地給出了預(yù)測模式的預(yù)測效果,并在JM12.2官方驗(yàn)證平臺(tái)上測試比較各種預(yù)測模式對編碼性能的影響,以此為根據(jù)對幀內(nèi)預(yù)測模式進(jìn)行裁剪。接著論文提出了基于FPGA的幀內(nèi)預(yù)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,將前段采集劍的RGB圖像通過色度轉(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)測模塊進(jìn)行處理。幀內(nèi)預(yù)測模塊中,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),來計(jì)算各預(yù)測模式下的預(yù)測值,極大地減小了預(yù)測電路的復(fù)雜度。針對預(yù)測模式選擇算法,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)測模式對應(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)測模式。 整個(gè)幀內(nèi)預(yù)測系統(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 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-07-21
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電阻標(biāo)值為0 歐姆的電阻為0 歐電阻。 0 歐電阻是蠻有用的。大概有以下幾個(gè)功能
上傳時(shí)間: 2013-05-29
上傳用戶:徐孺
3.5以上LCD并口RGB驅(qū)動(dòng)芯片SSD1963
上傳時(shí)間: 2013-05-31
上傳用戶:hopy
LED裝飾驅(qū)動(dòng)、流水燈、洗墻燈、流星燈、RGB七彩燈應(yīng)用
標(biāo)簽: LED 驅(qū)動(dòng) 面板 電源管理
上傳時(shí)間: 2013-04-24
上傳用戶:王者A
屏幕取點(diǎn)工具.可以看到鼠標(biāo)所在位置的RGB像素..對于做LED顯示很有幫助
上傳時(shí)間: 2013-07-23
上傳用戶:thuyenvinh
AD9880中的色彩空間轉(zhuǎn)換矩陣(CSC)是一個(gè)3 × 3矩陣,可提供矩陣中所有系數(shù)下的完全編程能力。每個(gè)系數(shù)均為12位寬,以保持信號(hào)完整性。CSC可在高達(dá)150 MHz的速度下運(yùn)行,在60 Hz速率時(shí)支持1080 p。CSC支持“任意至任意”色彩空間,支持RGB、YUV、YCrCb等格式。
標(biāo)簽: 9880 AD 色彩 空間轉(zhuǎn)換器
上傳時(shí)間: 2013-11-16
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