深圳大学本科毕业论文（设计）开题报告题目基于FPGA的高速视频采集学生姓名吕竟学号2007130006专业电子信息工程学院信息工程学院指导教师蒙山本选题的意义及国内外发展状况：现代社会，信息技术飞速发展，图像信息数据、视频信息需求量越来越庞大。数字图像技术是其中飞速发展且需求急切的一门数字信息技术，它的发展对信息社会的发展起到尤为重要的推动作用，也在改变着我们对生活的体验。传统上的图像处理是通过基于DSP的硬件系统来实现的,专业的数字信号处理系统（DSP）的图像处理能力非常强大，能够有效地处理图像。但传统的基于DSP系统的图像处理系统，是通过取指令、取数据等的流水线处理技术进行图像处理，会因数据的吞吐量的增大受限于系统内部带宽，图像、视频采集速度较为缓慢，难以满足对大量数据进行实时处理的要求,这是基于DSP图像处理系统的一个发展瓶颈。而图像处理系统的未来发展趋于高性能低成本低功耗、集成度高、可实现图像视频的远程采集与传输等特点。FPGA（现场可编程逻辑门阵列），半导体产品的重要一支，为数字图像处理的发展提供了一种新的解决方案，能够解决并行性和顺序性的矛盾，从而能提高图像处理速度，能满足对大量数据进行实时处理的要求，加之配置的灵活性，使得结合FPGA与DSP的数字图像处理已成为较为普遍和热门的方案。我国在高性能视频和图像处理的领域上具有巨大的市场，在未来几年中，利用FPGA实现DSP系统的应用会发展迅速。FPGA有着并行处理能力强，批量产品成本较低，速度快，集成度高，体积小,低功耗等特点，用于高速视频采集时有着不可忽视的优势。本课题基于FPGA的这种优势开展，尝试解决传统的基于DSP图像处理系统所存在的图像视频采集速度的瓶颈问题，以及迎合今后图像视频处理系统的发展趋势。这对于数字图像处理无论在尝试解决现行技术的瓶颈，还是在促进未来技术的发展，都有着实用意义。在九十年代前，主要是以模拟设备为主的图像信息处理系统，称为第一代模拟图像处理系统。九十年代中期，计算机技术和视频技术飞速发展，人们利用计算机的高速数据处理能力进行视频的采集和处理，利用显示器的高分辨率实现图像的多画面显示，大大提高了图像质量，这种基于PC机的多媒体主控台系统称为数字化视频图像处理系统。九十年代末，随着网络带宽、计算机处理能力和储存容量的进一步提高，以及各种视频图像处理技术的出现，图像采集处理进入全数字化时代。随着DSP芯片集成度和运算速度的大幅提高及价格的大幅降低，DSP芯片成为脱机图像采集系统的主流处理器。美国TI公司与ADI公司的DSP及其图像处理平台在世界市场上处于主导和领先地位，推动着图像处理的发展与创新。就全球范围而言，数字图像处理无论在理论还是在设备上都趋于完善。我国的数字图像处理的技术起步较晚，但发展迅速，已有较为成熟的图像处理系统。而现代大容量高速度的FPGA以及相应可编程片上系统SOPC技术的出现，为图像采集和处理系统提供了一种新的解决方案。自1985年问世以来，HYPERLINK"http://www.c114.net/keyword/FPGA"\t"_blank"FPGA(现场可编程门阵列)从集成电路与系统家族一个不起眼的小角色逐渐成为电子设计领域的重要器件，成为半导体市场上重要的核心器件之一。它极大地提高了设计灵活性并缩短了产品上市时间，在通信、工业控制、航空等领域中广泛应用。FPGA行业集中度很高，几家美国公司掌握着行业的“制空权”。美国XILINX公司和Altera公司在可编程芯片系统中处于全球领先的地位，其产品在图像处理方面有着广泛的应用，引领着基于FPGA图像处理系统的发展。而国内IC企业介入FPGA的时间并不长，多数公司还处于学习阶段，在基于FPGA的图像处理的研究尚处于初级阶段，仍需大力发展。研究内容：本课题的研究工作包括：根据课题的设计要求，参考国内外多篇图像、视频采集方面的论文和设计方案，完成本课题的总体设计方案；根据性能需要，选择Altera公司CycloneII系列FPGAEP2C70作为主控制芯片；根据需求与实际情况，采用terasic公司的TRDB-D5M款CMOS图像传感器，并进行IIC总线研究，实现FPGA对图像寄存器的参数设计；深入了解Altera公司的quartusII的开发软件，在该开发软件上利用VerilogHDL语言实现SDRAM控制器、VGA显示等其他子系统部分；系统的验证与代码的优化；进行系统的调试，确定视频采集速度；参考相关资料文献，完成论文。研究方法、手段及步骤：在Altera公司以CycloneII系列FPGAEP2C70为主控芯片的开发平台与quartusII的开发环境中，采用terasic公司的TRDB-D5M款CMOS图像传感器