基于ZYNQ的多路图像采集处理平台设计

摘要

随着电子技术的发展，图像采集处理系统在工业生产、安防监控、航空、军事等领域得到广泛的应用。这些领域对于图像采集和处理整体系统的实时性、便携性、稳定性以及可扩展的灵活性等要求越来越高，针对这些新的要求，本文针对性的设计一套满足这些要求的基于ZYNQ的多路图像采集处理平台设计方案。 本论文详细介绍了平台的设计方案、需要解决完成的难点要点以及相应的解决方案。该设计充分利用FPGA的并行处理能力以及在图像处理方面的优势，以及ARM的灵活配置，使系统设计具有优良的可扩展性、优异的性能以及良好的实时性。板卡内部主要完成数字图像的传输、预处理和存储等功能，设计为硬件逻辑和软件控制两部分组成。FPGA逻辑部分主要完成传输和图像预处理的功能，为此本文设计出IIC总线控制状态转移算法、图像解码算法及编码算法、数据匹配算法、图像内存数据读写算法和硬件加速图像预处理算法，将算法实现并进行封装。软件的关键部分是对FPGA逻辑部分的一些IP核设计并实现驱动算法，并根据工程上的一些比如上电自启动等需求完成相关的配置。 本论文的设计可对整个工程进行快速开发调试，利用特有的逻辑分析仪实现对内部信号的检测快速发现并解决问题。通过对测试样机将工程以及程序进行下载调试，本文实现了基于ZYNQ的多路图像采集处理平台的设计方案，利用ZYNQ平台实现了稳定的图像传输和实时快速的图像预处理。本论文的设计具有极高的现实应用价值，基于FPGA的可扩展性和灵活性，可对其继续加深研究进行扩展设计。

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