北方工业大学硕士学位论文嵌入式图像采集显示系统研究姓名：侯文杰申请学位级别：硕士专业：信号与信息处理指导教师：郭书军20070527摘要本课题将嵌入式系统的概念引入到光纤熔接机的图像采集显示研究中，使图像采集显示系统能够在嵌入式系统的支持下产生新的研究方法，新的技术路线和新的产品。课题研究的目的就是开发一种小型化、智能化的嵌入式产品。因为小型化、智能化是未来嵌入式产品的趋势，既是科学研究的方向，也是市场的要求。因此，将此项技术应用于图像采集处理中，必然会成为设计者的理想的设计方案。目前，有两种技术将对未来的图像应用技术有很大的影响。第一种是FPGA，由于不断增加的芯片密度和改进的软件工具，使得它在图像处理中的应用越来越广泛。第二种是嵌入式技术，嵌入式CPU解决了系统的功耗问题，嵌入式操作系统提供给开发者一个与计算机兼容的开发环境。而这两种技术的结合，可以将与图像采集处理显示相关的所有部件全部集成在一个芯片中，给开发者提供了更大的便利条件。本文采用最新的SOPC(片上可编程系统)技术，将两种技术融合在一起，改变图像采集显示系统传统的CPU+FPGA系统架构，将NiosII嵌入式软核处理器嵌入到FPGA中，在单片FPGA上实现原有架构的功能，并且由于FPGA的可编程性使系统配置变得更加灵活。对于实时性需求较低的处理，采用NiosII处理器来完成，对实时性高的图像数据流的处理由FPGA来完成。系统采用NiosII用户自定义逻辑实现了摄像头的12C总线配置，针对系统实时采集显示的需求，采用硬件描述语言实现图像数据采集、处理、缓存、显示模块的设计。经过实验测试证明，采用SOPC技术实现图像采集显示系统具有很高的稳定性，良好的扩展性。关键词：图像采集，CMOS摄像头，FPGA，液晶屏北方工业大学硕士学位论文FPGA．Thearchitecture．Therealize．Thedesigners．imageAbstractandprojecttechnolcI舀escorecandemandlanguagecollection北方工业大学硕士学位论文integratestimeCMOSThispaperbringembeddedsystemconceptofdisplayopticfibermachine．Bywedevelopnewmethodsproducts．Thepurposeissmallintelligentproduct．Smallthedirectionproduct．Itonlyresearchdirection，butalsomarket．ThereforeitmustidealdesignAtpresenttheretwowillfutureapplicationgreatly．Firstincrementchipdensityimprovementsoftwaremakesmorewidelyprocessing．Secondtechnology．Itconsumeproblemprovideenvironmentthatcompatiblewithcomputer．Thereforeintegrationintegratecomponentsintomethod．ThisintroducesSOPCtechnologytechnologiestogetherimprovetraditionalCPU'+FPGAarchitecture．NiosprocessorFPGArealizefunctionsprogrammablecapabilityconfigurationagility．processing，weNiosrealize．Forflow,wedigitallogicUserLogicrealizingIzCcamera．Accordingrealsystem，wehardwaredescriptionmodulescollection，processing，store，displaydata．ThrouIghexperimenttest，wehavehighstabilitywellexpansibility．Collection，CMOSforfusesupporttosciencebeaffectusedinresolvepowerallIIsoftFornon—real11dataproverealizedbyKeywords：ImageSensor,FPGA，LCDnotaanareoneeaseuse导师签名：奔妒钞学位论文作者签名：蚀东簦字日期：冲f月弘日签字日期唧年蛔和日工作单位：加畚锯纬锡利翻救术省舭习电话：『；≯“7；。力，独创性声明学位论文版权