基于FPGA的顯微圖像采集平臺(tái)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、顯微鏡在生物醫(yī)學(xué)、植物學(xué)和微電子等相關(guān)領(lǐng)域具有不可替代的作用。實(shí)驗(yàn)操作員使用傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡時(shí)直接用眼觀察，無(wú)法保存觀察結(jié)果，顯微圖像分析結(jié)果好壞全憑個(gè)人能力決定。普通光學(xué)在觀察大批量的同類型的觀察素材時(shí)，顯微圖像分析處理不能獲得圖像處理軟件的幫助，因而需要大量的人力資源。這些原因也就造成了個(gè)人工作效率低。綜上所說(shuō)傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡在某些特定領(lǐng)域使用過(guò)程中顯露出越來(lái)越多的局限性。為了克服這些缺點(diǎn)，研究人員根據(jù)光學(xué)、光學(xué)材料學(xué)、微電子學(xué)等各方面

2、的知識(shí)光學(xué)設(shè)計(jì)出了數(shù)碼顯微鏡。數(shù)碼顯微鏡配備高分辨率的光學(xué)感光元件，能夠?qū)⒓t綠藍(lán)三種不同顏色的光強(qiáng)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)電荷。數(shù)碼顯微鏡的控制系統(tǒng)可以采集這些元件的電荷并將其數(shù)字化。最后數(shù)碼顯微鏡的內(nèi)置微控制器可以控制這些數(shù)據(jù)，并通過(guò)相應(yīng)的數(shù)據(jù)總線傳輸?shù)缴衔粰C(jī)。上位機(jī)圖像處理軟件可以將數(shù)字圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。最后還可以對(duì)顯微圖像進(jìn)行處理以獲得更加清晰的目標(biāo)圖像。
　　由于數(shù)字圖像處理，底層圖像處理的數(shù)據(jù)量很大，要求處理速度快，但運(yùn)算結(jié)果相對(duì)比較

3、簡(jiǎn)單，并且處理圖像時(shí)所有元素均需施以相同的操作。數(shù)字圖像處理的這些特點(diǎn)非常適合于映射到FPGA架構(gòu)中由硬件算法實(shí)現(xiàn)。綜上所述本文提出了一種關(guān)于顯微鏡的改進(jìn)方法。在這種方法中利用OV7670模塊采集顯微圖像，然后在FPGA芯片內(nèi)嵌算法對(duì)顯微圖像進(jìn)行預(yù)處理，最后通過(guò)USB數(shù)據(jù)總線將圖像傳輸?shù)缴衔粰C(jī)中?；贔PGA顯微圖像采集平臺(tái)控制系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)以下功能：1.利用OV7670模塊完成顯微圖像采集；2.通過(guò)VGA接口完成顯微圖像的液晶屏顯示；3