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文檔簡介
1、高幀頻相機能夠對高速運動物體進行捕獲、記錄,通過分析視頻信息可以研究物體的運動規(guī)律和和細節(jié)信息,它被廣泛應用于航空、航天及兵器等領域。本文以某型戰(zhàn)機艙室儀表和艙外導彈發(fā)射狀態(tài)監(jiān)控為背景,針對拍攝過程存在幀頻高、圖像噪聲大、數(shù)據量大等問題,設計了一種高幀頻相機圖像處理系統(tǒng)。
本文重點研究內容包括三部分:高幀頻圖像采集單元、圖像預處理單元和視頻圖像編碼壓縮單元。
高幀頻圖像采集單元采用Cypress公司高速CMO
2、S圖像傳感器LUPA-300,控制單元采用XILINX公司的FPGA,利用Verilog硬件描述語言編寫程序,采用了自頂向下的設計方法,設計了三個模塊,分別為CMOS圖像傳感器配置模塊、圖像緩存模塊和CameraLink傳輸接口模塊。每個功能模塊獨立設計,通過項層模塊連接,并在Modelsim軟件中進行仿真。
圖像預處理單元主要分析CMOS圖像傳感器所成圖像噪聲特性,研究了消除CMOS圖像傳感器固定模式噪聲的算法和分段兩點
3、非均勻校正算法,改進了傳統(tǒng)的中值濾波算法,利用Verilog硬件描述語言編制了中值濾波程序,并在FPGA中實現(xiàn)中值濾波算法的硬件執(zhí)行。
圖像編碼壓縮單元主要研究了基于MPEG-4標準的視頻編碼壓縮算法。運用視頻管理器VCM控制編碼器,消除圖像的空間冗余和時間冗余信息,利用VC++語言編寫了視頻編碼壓縮程序。
最終建立了圖像處理系統(tǒng),實驗表明該系統(tǒng)在時鐘50MHz,最大分辨率640×480情況下,拍攝速度可以達
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