首页> 正文

全景摄像机图像数据采集压缩系统的设计与研究

2020-12-11阅读(669)

全景摄像机图像数据采集压缩系统的设计与研究

论文摘要

全景摄像机图像数据采集压缩系统能够对360度视野范围内的图像信息进行实时采集和压缩。采集后的图像经过处理形成的全景图像,可以实现真实感极强的虚拟环境建模。本系统具有广泛的应用范围,可以应用于视频监控,未知环境探测,机器人视觉,数字城市等领域,在国内外都是较新的研究课题,在理论和实际应用方面都有很好的研究价值。全景摄像机图像数据采集压缩系统主要实现图像数据的高速采集和实时压缩。目前,实现全景采集功能的设备多是应用旋转拍摄方式和透镜拍摄方式实现的,能够实时获取高分辨率全景信息的设备并不多见。针对这些不足,在对国内外全景采集压缩系统全面研究分析的基础上,本文设计开发了满足性能指标要求的采集压缩系统,并对系统的可行性进行了验证。本文主要设计内容如下：（1）分析国内外全景采集压缩系统的优势和不足,提出全景摄像机图像采集压缩系统的硬件设计要求,设计全景摄像机采集压缩系统的整体结构和开发方案。（2）为获得高分辨率的图像数据信息,根据系统功能分析与开发方案,论文进行采集端设备的分析和选型,选用具有二次开发功能的工业摄相机。设计DSP+FPGA的控制平台,对于FPGA与DSP进行了分析与选型,实现系统图像采集,高速数据缓存,图像硬件压缩等功能。（3）设计基于FPGA的高速缓存模块,采用12C总线方式实现摄相机触发控制与参数设定。采用SDRAM乒乓结构方式实现图像数据实时缓存,通过双口RAM完成数据从FPGA到DSP的实时传输,并且设计图像数据从RGB到YCrCb色度空间的格式转换的功能。（4）设计了基于TMS320DM642的图像数据压缩模块,完成DSP最小系统的设计,SDRAM存储器,电源系统设计,复位系统设计,软件上完成软件系统框架编写及调试,并实现整体功能的联合调试。（5）在DSP上实现JPEG图像压缩算法,针对JPEG算法的实时性,提出基于Loeffler算法的硬件图像压缩算法,对Loeffler算法进行实时性的优化,并对压缩代码进行编译和参数优化。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 目录
  • 第1章 绪论
  • 1.1 课题研究背景
  • 1.1.1 全景技术
  • 1.1.2 全景摄像机的发展
  • 1.2 图像采集压缩系统发展与研究现状
  • 1.3 课题的研究意义
  • 1.4 本文研究内容及组织结构
  • 1.4.1 本文研究内容
  • 1.4.2 本文组织结构
  • 第2章 全景摄像机采集压缩系统总体设计
  • 2.1 引言
  • 2.2 系统设计指标要求
  • 2.3 设计方案选择
  • 2.4 DSP和FPGA的选型
  • 2.4.1 DSP芯片选型
  • 2.4.2 FPGA芯片选型
  • 2.5 系统结构框架
  • 2.5.1 系统硬件构架
  • 2.5.2 系统软件开发流程
  • 2.6 本章小结
  • 第3章 全景摄像机采集压缩系统硬件设计
  • 3.1 引言
  • 3.2 采集压缩系统总体硬件设计
  • 3.3 图像采集设备
  • 3.4 FPGA高速采集模块
  • 3.4.1 FPGA构架
  • 3.4.2 FPGA配置模块
  • 2C接口'>3.4.3 FPGA的I2C接口
  • 3.5 DSP图像压缩模块
  • 3.5.1 JTAG配置接口
  • 3.5.2 EMIFA外部存储器接口
  • 3.5.3 EDMA接口
  • 3.5.4 EEPROM接口
  • 3.5.5 通用I/O端口 GPIO
  • 3.6 外部存储器模块
  • 3.6.1 SDRAM存储器
  • 3.6.2 Flash存储器
  • 3.7 配置模块
  • 3.7.1 电源模块
  • 3.7.2 复位模块
  • 3.7.3 时钟模块
  • 3.8 本章小结
  • 第4章 高速采集技术设计与实现
  • 4.1 引言
  • 4.2 FPGA开发环境
  • 4.2.1 编译环境Quartus Ⅱ
  • 4.2.2 编程环境CCS3.1
  • 2C控制器模块'>4.3 I2C控制器模块
  • 2C控制器系统设计'>4.3.1 I2C控制器系统设计
  • 2C模块设计实现'>4.3.2 I2C模块设计实现
  • 4.4 SDRAM乒乓操作模块
  • 4.4.1 乒乓操作模块划分
  • 4.4.2 缓存模块设计
  • 4.4.3 输入选择模块设计
  • 4.4.4 输出选择模块设计
  • 4.5 数据格式处理模块
  • 4.6 DM642主程序开发
  • 4.6.1 TMS320 DM642主程序设计
  • 4.6.2 TMS320DM642扩展SDRAM数据读写
  • 4.6.3 图像采集压缩系统人机界面
  • 4.7 本章小结
  • 第5章 图像压缩技术的设计与实现
  • 5.1 引言
  • 5.2 图像压缩算法
  • 5.2.1 JPEG压缩算法
  • 5.2.2 JEPG2000压缩算法
  • 5.3 JPEG和JPEG2000压缩算法比较实验
  • 5.4 JEPG压缩算法的DSP实现
  • 5.4.1 IMGLIB库简介
  • 5.4.2 JPEG压缩算法DSP实现
  • 5.5 JPEG压缩算法的优化
  • 5.5.1 基于优化Loeffler算法的JPEG压缩
  • 5.5.2 程序结构优化
  • 5.5.3 编译参数优化
  • 5.6 实验结果
  • 5.7 本章小结
  • 第6章 总结与展望
  • 6.1 总结
  • 6.2 展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 硕士学位期间获奖情况
  • 附录

    • 相关论文文献

    • [1].水下天然气压缩系统工艺技术综述[J]. 石化技术 2015(02)
    • [2].涡轮风扇发动机紧凑压缩系统气动性能[J]. 航空动力学报 2011(02)
    • [3].如何延长柴油机压缩系统使用寿命[J]. 农机使用与维修 2017(12)
    • [4].超短脉冲展宽压缩系统的三维模型分析[J]. 光学技术 2011(05)
    • [5].一种实时视频压缩系统设计及硬件实现[J]. 光电子·激光 2015(09)
    • [6].变频技术在燃机发电湿压缩系统中的应用[J]. 硅谷 2012(06)
    • [7].试析冷链中并联压缩系统的节能设计[J]. 黑龙江科技信息 2011(05)
    • [8].新型缓蚀剂在裂解气压缩系统中的应用[J]. 乙烯工业 2010(04)
    • [9].双外涵压缩系统中部件匹配规律的分析（英文）[J]. 推进技术 2018(02)
    • [10].柴油机压缩系统的故障与排除[J]. 福建农机 2009(03)
    • [11].压缩系统技术状态的仪器检测法与经验判断法[J]. 农机使用与维修 2018(05)
    • [12].基于多参数轴流压缩系统的非线性流动性分析[J]. 空军工程大学学报(自然科学版) 2010(02)
    • [13].拖拉机压缩系统的故障原因和解决方法[J]. 当代农机 2008(08)
    • [14].单级磁脉冲压缩系统分析[J]. 高电压技术 2009(03)
    • [15].富氧燃煤锅炉烟气压缩系统动态特性分析[J]. 系统仿真学报 2017(10)
    • [16].磁脉冲压缩系统的仿真研究[J]. 强激光与粒子束 2008(03)
    • [17].带中间补气的滚动转子式压缩系统制热性能的实验研究[J]. 制冷学报 2015(02)
    • [18].基于DSP的视频图象压缩系统分析[J]. 电子制作 2014(09)
    • [19].基于DSP的数字图像采集、压缩系统的设计与实现[J]. 电子技术应用 2009(07)
    • [20].磁脉冲压缩系统实验研究[J]. 电气应用 2008(10)
    • [21].乙炔工序清净及压缩系统存在的问题及改进措施[J]. 聚氯乙烯 2012(02)
    • [22].嵌入式数据采集压缩系统的设计[J]. 仪表技术与传感器 2020(07)
    • [23].探空火箭图像采集与压缩系统的研究与实现[J]. 国防科技大学学报 2014(02)
    • [24].基于FPGA的道路环境图像采集压缩系统[J]. 系统仿真技术 2012(01)
    • [25].300MW富氧煤粉燃烧锅炉烟气压缩系统方案分析[J]. 电站系统工程 2014(06)
    • [26].一种遥测数据实时采集压缩系统的实现[J]. 计算机测量与控制 2015(03)
    • [27].冷却水温变化对富氧燃煤锅炉烟气压缩系统影响的仿真分析[J]. 电站系统工程 2018(05)
    • [28].磁压缩系统中热脱附杂质粒子研究[J]. 强激光与粒子束 2017(05)
    • [29].一种氦气低压回收、纯化及储藏装置及其使用方法[J]. 低温与特气 2015(04)
    • [30].浅析二氧化碳压缩系统的节能降耗[J]. 氮肥技术 2010(01)

    标签：;  ;  ;  

    全景摄像机图像数据采集压缩系统的设计与研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢

    © 2025 毕速过 版权所有 鄂ICP备12018319号-5