基于FPGA的數字視頻展臺的研制.pdf

1、本文選用Sharp(夏普)公司的47萬像素彩色CCD(電荷耦合器件)圖像傳感器套件來實現圖像信號的采集，采用FPGA對其輸出的圖像信號進行處理，可使圖像傳感器采集的圖像在VGA顯示器上實時顯示。該方案比采用專用圖像處理芯片有著很強的價格優(yōu)勢，且利于系統(tǒng)的功能擴展。本文的主要工作概括如下： (1)系統(tǒng)硬件結構設計 完成了圖像信號采集、信號處理及輸出和控制部分的硬件電路設計。 (2)實現圖像格式轉換及幀率提升

2、 將圖像傳感器套件輸出的PAL(逐行倒相)制數字YUV(4∶2∶2)格式信號轉換成RGB(5∶6∶5)格式，利用兩個SDRAM作為幀緩存，采用場間插值算法，完成隔行到逐行的轉換，并將幀率由25HZ提升到60HZ。 (3)實現圖像放大 利用FPGA內部Block RAM作為行緩存，采用線性插值算法，將圖像分辨率由738*575放大到800*600，即SVGA格式。 (4)實現PS/2鼠標的驅動及顯示 根據P

3、S/2協議，完成了對PS/2鼠標的初始化，可實現PS/2鼠標的在屏幕顯示，同時產生SVGA@60HZ的行、場同步信號。 (5)提出并實現了一種改進的自動聚焦算法 提出一種改進的灰度差分法作為聚焦評價函數，即將一場圖像的所有像素的亮度值與周圍像素的亮度值差的絕對值和作為聚焦評價函數，求出相鄰同場(奇場或偶場)的聚焦評價函數的比較結果，單片機根據此信息并采用一定的搜索策略來控制步進電機的轉動，可實現圖像的自動聚焦。