FPGA-DSP圖像協(xié)處理技術(shù)及以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸.pdf

1、隨著機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的研究和開(kāi)發(fā)也在軍事和民用領(lǐng)域得到了廣泛的關(guān)注。特別是機(jī)器視覺(jué)和以太網(wǎng)接口技術(shù)的結(jié)合，因其廣泛的應(yīng)用前景而成為一個(gè)重要的研究課題。本論文主要研究機(jī)器視覺(jué)技術(shù)中視頻圖像的實(shí)時(shí)預(yù)處理及視頻數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸技術(shù)。
　　論文基于TI的DM642平臺(tái)，設(shè)計(jì)了嵌入式機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)以太網(wǎng)接口，采用TCP/IP傳輸協(xié)議將視頻數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)實(shí)時(shí)傳送到PC機(jī)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。在TI提供的嵌入式操作系統(tǒng)DS

2、P/BIOS架構(gòu)上，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)包NDK提供的TCP/IP協(xié)議棧，實(shí)現(xiàn)了底層硬件驅(qū)動(dòng)程序的編制及其與協(xié)議棧的接口，搭建了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)能浖脚_(tái)。為了接收嵌入式視頻終端的視頻數(shù)據(jù)，在PC機(jī)端基于Winsock開(kāi)發(fā)了視頻圖像實(shí)時(shí)播放軟件，完成PC機(jī)與DSP的雙機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信。
　　針對(duì)本文圖像處理數(shù)據(jù)量大，處理算法簡(jiǎn)單，適合并行處理的特點(diǎn)，本文采用FPGA做圖像的協(xié)處理。以FPGA為平臺(tái)，使用VerilogHDL硬件描述語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了中值濾波、灰

3、度增強(qiáng)、圖像平滑、邊緣檢測(cè)等硬件圖像處理算法。在設(shè)計(jì)中，針對(duì)FPGA圖像處理特性，對(duì)圖像處理算法作出了相應(yīng)的改進(jìn)，本文提出的改進(jìn)中值濾波算法大量節(jié)省了硬件資源，提高了圖像處理速度。本文提出的實(shí)時(shí)灰度增強(qiáng)算法實(shí)現(xiàn)了灰度增強(qiáng)算法的實(shí)時(shí)處理，減少了硬件資源的占用率，提高了圖像處理速度。
　　最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，驗(yàn)證了嵌入式網(wǎng)絡(luò)接口的實(shí)時(shí)圖像數(shù)據(jù)傳輸功能，測(cè)試了網(wǎng)絡(luò)接口的傳輸性能；驗(yàn)證了使用FPGA硬件做圖像處理能夠獲得良好的實(shí)時(shí)性及處理效