基于Zynq的嵌入式數(shù)字圖像傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著嵌入式技術(shù)和圖像處理技術(shù)的快速發(fā)展,基于嵌入式的圖像傳輸技術(shù)成為目前電子技術(shù)領(lǐng)域重要的研究課題之一,在軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。在嵌入式技術(shù)中,Zynq可擴(kuò)展處理平臺是一種新近發(fā)展的系統(tǒng)平臺技術(shù),它在一片芯片中集成了大規(guī)??删幊踢壿嬈骷‵PGA)、低功耗高性能先進(jìn)RISC處理器(ARM)和兩者的互連總線,因此同時(shí)具備FPGA技術(shù)和ARM技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),具有廣闊的應(yīng)用前景。為了滿足圖像采集、傳輸、處理等系統(tǒng)高集成度

2、、非壓縮、大數(shù)據(jù)量的需求,論文在Zynq可擴(kuò)展處理平臺上設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了高速嵌入式數(shù)字圖像傳輸系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的在PC機(jī)+處理板卡上構(gòu)建的數(shù)字圖像傳輸系統(tǒng)相比,由于Zynq平臺內(nèi)部集成了可編程邏輯和處理器系統(tǒng),可以方便的實(shí)現(xiàn)兩者所需的功能,所以在 Zynq平臺上實(shí)現(xiàn)的數(shù)字圖像傳輸系統(tǒng)具有功耗低、性能穩(wěn)定、體積小、性價(jià)比高等特點(diǎn)。與基于傳統(tǒng)分離式的ARM芯片+FPGA芯片的數(shù)字圖像傳輸系統(tǒng)相比,Zynq平臺內(nèi)部的高速互聯(lián)結(jié)構(gòu)既簡化了系統(tǒng)的搭建,又

3、使嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)變得更加靈活,同時(shí)也有利于提高圖像的處理與傳輸速度。論文充分利用軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù),以及Zynq平臺內(nèi)部互聯(lián)總線集成度高、速度快、接口豐富等優(yōu)勢,將數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的采集、傳輸、處理等功能集成到Zynq平臺,能夠滿足當(dāng)前圖像傳輸系統(tǒng)的功能和性能要求。
  論文在Zynq平臺上設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)的數(shù)字圖像傳輸系統(tǒng),可以根據(jù)外部輸入命令通過USB接口攝像頭采集數(shù)字圖像,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的本地存儲和高速處理,并可以通過千兆以太網(wǎng)將數(shù)

4、據(jù)傳送至遠(yuǎn)程終端。論文對系統(tǒng)的軟硬件模塊及接口總線進(jìn)行了合理的設(shè)計(jì),簡化了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)難度,減少了系統(tǒng)的資源消耗,增加了系統(tǒng)中軟硬件的數(shù)據(jù)交互速度;論文采用USB攝像頭進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)采集,為系統(tǒng)提供了穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)來源,有利于系統(tǒng)的維護(hù),提高了系統(tǒng)的通用性;論文在可編程邏輯部分對中值濾波算法進(jìn)行了改進(jìn),改進(jìn)的中值濾波方法在有效提高圖像數(shù)據(jù)質(zhì)量的同時(shí)也提高了圖像的處理速度,降低了系統(tǒng)處理器的利用率,為遠(yuǎn)程終端對圖像數(shù)據(jù)的進(jìn)一步處理和使用提供了

5、條件;論文采用千兆以太網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了圖像數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離高速傳輸,有效的提高了數(shù)據(jù)的傳輸帶寬,滿足了數(shù)字圖像傳輸系統(tǒng)的發(fā)展需求;通過可編程邏輯實(shí)現(xiàn)的VGA/HDMI顯示模塊以及在處理器部分實(shí)現(xiàn)的控制軟件,使系統(tǒng)具有良好的人機(jī)交互界面,也保證系統(tǒng)中各個(gè)模塊的有序工作。
  論文對設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)的基于Zynq的嵌入式數(shù)字圖像傳輸系統(tǒng)進(jìn)行了長時(shí)間的測試驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,系統(tǒng)能夠很好的完成圖像數(shù)據(jù)的采集、處理與傳輸任務(wù)。經(jīng)測試,論文設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)的圖

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