应用于光瞄成像的图像预处理系统设计

摘要

本文将详细的阐述一种基于FPGA的高速图像预处理系统设计内容与调试结果。此款系统除了应用于光瞄成像系统之外，在其他应用领域也十分广泛。应用于光瞄成像的图像预处理系统主要是以Verilog语言将基本的图像处理算法描述出来，在FPGA上实现，从而实现高速、实时的图像预处理功能。本文首先介绍了光电瞄具的研究背景和意义，在此基础上提出了本文的设计目标。 论文整体上从两个方面研究了图像预处理系统的设计，一是硬件系统，二是软件系统。 硬件设计将整个复杂的系统按各自的功能分解开来，独立设计。拆分后的硬件系统包括图像采集系统、FPGA处理系统、数据缓存系统、辅助处理系统、输出系统、供电部分几个部分。分别从硬件芯片的选择、芯片的主要使用方式、原理图的设计等角度阐述各个独立系统的设计。 软件系统从功能上可以分为算法实现程序及服务性程序。算法的实现主要是FPGA内部以Verilog语言实现图像处理算法，为了权衡算法的质量与处理速度，各图像处理算法先用matlab仿真。服务性程序主要包括FPGA内部保证算法程序顺利进行的Verilog程序和在辅助处理器STM32内部用于管理硬件的C语言程序。 设计最后对整个系统的功能进行了测试，并对测试结果加以分析，对系统的进一步改进和提高提出了一些观点。

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