评估用数字图像处理系统设计与Kanade-Lucas算法研究

摘要

为了能对不同的数字图像处理算法进行评估，本文采用了USB2.0总线技术传送数字图像数据到数字图像处理系统，并在硬件设计上采用DSP+FPGA来完成图像处理任务。对整个系统做了如下工作：系统引入了USB2.0接口并完成了电路制版改版和调试工作；对电源设计进行了改进，重新选择了电源芯片和电源监控芯片，由LDO电源芯片改用开关电源芯片，原电源热模块设计得到了极大的改善。同时对采用FPGA实现图像预处理算法进行了探讨，实现了卷积、中值滤波、数学形态学滤波、图像分割等常见图像预处理算法，并针对图像二维的特点，分析了采用流水线技术来实现图像处理算法时其结构上的特点和如何去构造新的图像处理算法流水线。硬件系统设计充分考虑了设计需求，计算能力强，冗余的资源使系统具备很强的升级能力，支持算法改进和在线系统编程技术，具有热插拔能力和脱机工作能力，能满足数据量大，实时性要求的图像处理任务模拟、仿真和评估应用的需要。最后对KANADE-LUCAS跟踪算法进行了一定的研究工作，采用VISAULC++6.0实现了KANADE-LUCAS跟踪算法，编写了演示程序，并对其不足进行了一定的探讨。