基于可重構處理器的視覺信息預處理子系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著多媒體技術和數字圖像技術的發(fā)展,標清、高清甚至超高清視頻迅速得到普及。在帶來更清晰的畫質和視覺享受的同時,視覺信息處理中的數據量及運算復雜度也急劇上升?？芍貥嬏幚砥飨鄬τ趥鹘y(tǒng)處理器能夠達到更高的計算功率效率,從而有效解決以上問題,成為視覺信息處理領域中的一個新的研究熱點。
　　本文介紹了基于可重構處理器的視覺信息處理系統(tǒng)的整體架構,研究分析了預處理子系統(tǒng)各模塊的功能以及系統(tǒng)的數據流。然后設計了預處理子系統(tǒng)的各個模塊電路:通過S

2、CCB總線對圖像傳感器內寄存器進行配置,使傳感器輸出指定大小、格式的視頻數據;設計了中值濾波電路,減小數字圖像在傳輸過程中產生的噪聲,降低圖像噪聲對角點檢測、圖像拼接等高級算法的影響;設計了 DDR讀寫控制電路,使圖像數據在DDR中實現幀緩存;為實現視覺信息預處理子系統(tǒng)與可重構處理器之間的通信,定義了兩者之間的通信協(xié)議,并設計了預處理子系統(tǒng)與可重構處理器的接口電路;利用Microblaze處理器核作為主控制器,通過PLB總線完成系統(tǒng)初始

3、化,制式校驗,功能選擇,數據調度等任務。此外,本文提出了一種基于圖像邊緣提取的開關加權矢量濾波算法,該算法在彩色圖像的降噪處理過程中,能夠有效的保護圖像細節(jié)。
　　本文設計的各模塊電路在Modelsim下進行的功能仿真,并在Xilinx FPGA開發(fā)平臺Virtex-5 XUPV5 LX110T上進行了驗證。采用OmmiVision公司的圖像傳感器芯片OV2640作為預處理子系統(tǒng)的圖像數據源。實驗結果證明預處理子系統(tǒng)能夠正確接收圖