基于FPGA的线阵CCD图像采集与处理系统设计

发布时间：2024-04-23 23:58

　　常见色选机CCD图像采集与处理系统采用FPGA图像采集加CPU/DSP软件串行处理图像方案。本文针对该方案系统复杂、处理速度不能满足高实时性要求等缺点,提出将线阵CCD数字图像采集与图像处理集成在同一块现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)芯片上的方案。该方案简化了CCD图像采集与处理系统,利用硬件描述语言实现的色选算法,因其具有的并行特点,处理速度更快,能够满足更高实时性需求。本文首先设计制作了线阵CCD图像采集与处理系统硬件电路平台。经调试,硬件电路板正常运行。其次,本文完成了线阵CCD数字图像采集模块FPGA逻辑设计。利用Verilog HDL硬件描述语言在FPGA片内实现数字电路,驱动线阵CCD图像传感器及其专用模数转换器,采集被拍摄物体数字图像信号。通过在线实时调试,验证了采集模块逻辑设计的正确性。再次,本文完成了线阵CCD数字图像缓存与显示逻辑设计。设计SDRAM控制器实现图像缓存。设计VGA显示控制器实现线阵图像显示。经试验调试,验证了图像缓存与显示模块逻辑设计的正确性。最后,本文完成了线阵CCD数字图像中值滤波和色选算法...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1CCD光电三极管示意图

湖北工业大学硕士学位论文第2章图像采集与处理系统硬件设计2.1CCD器件简介2.1.1CCD器件简介与一般电子元器件不同，CCD输出信号为电荷信号。在一颗CCD传感器内部，最核心的是光电三极管阵列[29]。被拍摄物体在光源的照射下，将不同....

图2.2CCD光电元件电荷转移示意图

图2.2CCD光电元件电荷转移示意图一般的CCD光电元件构成如图2.3图2.3CCD光电三极管结构图图中UP电极下方的势阱用于存储光电效应产生的电荷，ΦSH连接转移栅控制电压，Φ1连接时钟脉冲电压。当ΦSH处于低电平，光电三极管进入光积分过程[30]，即UP....

图2.3CCD光电三极管结构图

图2.3CCD光电三极管结构图方的势阱用于存储光电效应产生的电荷，ΦSH脉冲电压。当ΦSH处于低电平，光电三极管进入并产生电荷的过程。光积分过程结束以后，拉，光积分过程的电荷便得以进入Φ1势阱中。面论述的方法，由若干相时钟脉冲电压接替经过经过相应处理后最终被输送到传感器的键....

图2.4FPGA内部结构原理图

图2.4FPGA内部结构原理图图所示，FPGA片内资源主要有一下几类。.可编程I/O单元一般的集成电路芯片不同，FPGA的输入输出引脚可灵活配置，以适逻辑。针对引脚所连接的负载不同，可编程I/O引脚可调整不同的输电阻。.可编程逻辑单元同厂商对可编程逻辑单元的称呼....

本文编号：3962941