机器视觉中高速图像处理算法研究及FPGA实现

陈燕

中国海洋大学

摘要：

图像处理速度影响整个机器视觉系统的性能，而图像处理的速度问题是由图像数据的特点和图像处理算法的复杂性引起的，依据图像处理算法及数据的特点，把图像处理分成三个层次：数据处理层、信息提取层、知识应用层，各层在实现方式上有自己不同的要求。文中分析了各个层次中的算法对硬件的要求，其中数据处理层对整个系统速度影响较大，针对其特点，研究了数据处理层中的数据存储结构和算法的硬件实现结构。
在邻域处理算法中，对帧存储体的存储结构，以邻域图像并行存取为例，利用两片DRAM存储芯片作存储体，在FPGA芯片内实现地址变换和存取控制，设计了行顺序的邻域图像并行存取的帧存储体，在WEBPACKISE6.1EDA环境中，利用VerilogHDL硬件描述语言设计实现。在此基础上，对空间滤波器，利用Xilinx公司的FPGA的内部资源，使用高级内核设计工具(XilinxCoreGen软件)中的DSP程序块，构建在核心架构DA-FIR滤波器之上，在WEBPACKISE6.1EDA开发环境中实现其分布式算法。
完成了FPGA测试板的硬件设计，为研究硬件算法的实现提供了合适的平台。最后对研究工作的继续深入进行提出设想。

关键词：数字图像处理;分布式运算;离散卷积;计算机视觉

授予单位：中国海洋大学

授予学位：硕士

学科专业：信号与信息处理

导师姓名：周东辉

学位年度：2005

语种：中文

分类号：TP391.41

页数：44

在线出版日期：2006-07-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）