一種基于PCI總線高速圖像采集、處理系統(tǒng)的研究.pdf

1、紙質(zhì)文檔掃描設(shè)備即掃描儀是大批量紙質(zhì)文檔電子化作業(yè)的重要設(shè)備，其速度指標(biāo)是客戶最關(guān)心的重要指標(biāo)。圖像采集以及傳輸技術(shù)作為其關(guān)鍵技術(shù)，無(wú)疑是比較活躍的一個(gè)研究領(lǐng)域。本文工作是通過(guò)PCI總線將高速圖像轉(zhuǎn)換、采集及前期處理后，再傳輸?shù)絇C機(jī)，完成對(duì)文檔的掃描，從而達(dá)到提高掃描速度，增強(qiáng)在國(guó)內(nèi)外文檔掃描技術(shù)上的競(jìng)爭(zhēng)力。 本文在分析國(guó)內(nèi)外紙質(zhì)文檔掃描設(shè)備現(xiàn)狀及數(shù)字圖像獲取技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合對(duì)目前常用圖像傳感器CIS、CCD前期的研究工

2、作，包括圖像光電轉(zhuǎn)化、信號(hào)輸出、采集控制的原理，提出了一種新的基于PCI總線的高速圖像采集、處理系統(tǒng)。此項(xiàng)技術(shù)采用了CIS作為圖像傳感器，利用模擬前端和可編程門(mén)陣列器件FPGA分別完成模擬轉(zhuǎn)換和實(shí)時(shí)控制、實(shí)時(shí)處理，并通過(guò)高速PCI總線把已預(yù)處理后的圖像數(shù)據(jù)高速傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中，從而可以得到像質(zhì)良好的數(shù)字圖像，便于進(jìn)行后期圖像切分、OCR識(shí)別、條形碼識(shí)別等圖像處理工作。 本文研究確定了光學(xué)系統(tǒng)的主要參數(shù)，并在分析了本文所提出技術(shù)路

3、線的基礎(chǔ)上，確定了硬件設(shè)計(jì)原則，并對(duì)具體的硬件電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)。采用可編程邏輯器件，利用其高速、并行、實(shí)時(shí)等特性，對(duì)獲取的原始數(shù)字圖像進(jìn)行預(yù)處理。包括對(duì)色差校正、圖像增強(qiáng)、斷點(diǎn)補(bǔ)償、灰度轉(zhuǎn)換等預(yù)處理技術(shù)進(jìn)行了研究，并給出采用的具體算法。本文研究同時(shí)還涉及到數(shù)字系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸校驗(yàn)有關(guān)技術(shù)。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文所提出的高速圖像采集、處理技術(shù)的方案是可行的，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。這種技術(shù)已在我單位研制的高速紙質(zhì)文檔掃描設(shè)備中得到成功應(yīng)用

4、，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。該項(xiàng)技術(shù)研究的成功，不但解決了掃描儀中掃描速度的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸問(wèn)題，增強(qiáng)了在國(guó)內(nèi)外文檔掃描技術(shù)上的競(jìng)爭(zhēng)力，而且在利用硬件FPGA技術(shù)實(shí)現(xiàn)圖像處理上作了有益的嘗試。 鑒于目前FPGA器件的發(fā)展，其資源更加豐富，應(yīng)用更加靈活，其使用在本系統(tǒng)技術(shù)還存在一定的研究空間，例如可嘗試FPGA完成圖像壓縮、圖像加密等技術(shù)的研究。同時(shí)高速、大規(guī)模的FPGA應(yīng)用領(lǐng)域，不僅僅限于對(duì)圖像信號(hào)的采集、處理，也可擴(kuò)展到其他信號(hào)的采集