基于FPGA的紅外圖像預處理技術及實現(xiàn).pdf

1、隨著計算機、傳感器技術的迅速發(fā)展，視覺圖像的分辨率越來越高，對圖像處理系統(tǒng)集成化、可靠性要求越來越高。由于圖像處理對數(shù)據(jù)處理速度、實時性的要求越來越高，對圖像處理系統(tǒng)的體積、價格、可移植性要求越來越嚴格，傳統(tǒng)使用DSP和ASIC已不能滿足需求，圖像處理的前期工作數(shù)據(jù)量大、傳輸速度高、處理速度要求高，F(xiàn)PGA的硬件并行處理結構非常適合這種運算。
　　論文針對紅外圖像預處理的算法特點及實現(xiàn)要求，綜合考慮FPGA邏輯資源、計算資源，以及

2、開發(fā)工具支持，選擇了結合上位計算機、USB2.0控制器及FPGA架構的硬件系統(tǒng)作為本次研究的實驗研究平臺，以FPGA為核心設計實現(xiàn)圖像預處理模塊的研究方案。
　　論文首先對紅外圖像預處理的基本算法——圖像邊緣檢測算法進行了學習和研究，進行了常用邊緣檢測算法的效果比較，選擇了對噪聲不敏感的Sobel邊緣檢測算法作為本文進行FPGA實現(xiàn)的內容;其次，結合FPGA的特點，對基于Verilog-HDL語言FPGA數(shù)字系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)方法進

3、行了深入研究，掌握了通過高級硬件描述語言進行專用數(shù)字圖像處理電路設計的基本技巧，采用Verilog-HDL語言，在FPGA上編程實現(xiàn)了Sobel邊緣檢測的數(shù)字電路處理模塊，獲得了良好的處理效果;針對USB控制器的結構與功能特點，對FPGA與USB控制器通信方法，USB控制器固件編程、上位機數(shù)據(jù)通信驅動方法進行了深入研究，并編寫出了USB控制器的固件程序和上位機的相關驅動及應用程序。
　　論文實驗結果表明，采用FPGA設計實現(xiàn)的So