基于DM648的实时图像增强处理器的设计与实现

论文摘要

大雾不仅给人们的出行带来诸多不便,也会导致室外监控、侦查、导航等系统的图像质量严重下降,从而无法正常工作。因此,研究如何解决此类问题具有很大的实用价值。首先,一个稳健的图像处理系统作为硬件平台,其次加上优秀的图像增强算法,便是解决上述问题的关键所在。基于上述两个方面,本文开展了以下研究工作：1、研究了3种常见的雾天图像增强算法,并在PC机上实现了算法的效果仿真。从处理性能上分析了各算法的优缺点,并考虑了算法的处理时间,选择了一个最适宜的算法；2、针对系统指标要求,提出了实时图像增强处理器的实现方案,利用TI最新推出的DSP TMS320DM648以及Actel的ProASIC3系列FPGA作为嵌入式平台,构建实时数字视频图像处理系统；3、完成了实时图像增强处理器的硬件设计,包括原理图设计和PCB设计,并已完成了电路的加工与焊接；4、完成了视频板卡的硬件调试和部分软件编程、测试。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 相关课题研究现状
• 1.2.1 图像增强研究现状
• 1.2.2 图像处理系统国内外现状
• 1.3 本文的工作及章节安排
• 2 图像增强算法研究
• 2.1 直方图相关概念
• 2.2 三种基于直方图的图像增强算法
• 2.2.1 标准直方图均衡化（HE）
• 2.2.2 块重叠直方图均衡化（BOHE）
• 2.2.3 部分重叠直方图均衡化（POSHE）
• 2.3 三种图像增强算法的比较
• 2.3.1 图像评价方法的选取
• 2.3.2 三种算法的评价
• 2.3.3 小结
• 3 实时图像增强处理器方案设计
• 3.1 系统指标要求
• 3.2 系统设计方案
• 4 实时图像增强处理器电路设计
• 4.1 原理图设计
• 4.1.1 系统电源设计
• 4.1.2 系统时钟设计
• 4.1.3 高速DDR2 SDRAM接口设计
• 4.1.4 视频采集及输出设计
• 4.1.5 FPGA部分设计
• 4.1.6 PCI接口设计
• 4.1.7 UART串口通信接口设计
• 4.1.8 外部扩展接口设计
• 4.2 PCB设计
• 4.2.1 元件布局
• 4.2.2 叠层设置
• 4.2.3 布线
• 5 实时图像增强处理器软硬件调试
• 5.1 系统软件开发平台
• 5.1.1 CCS集成开发环境
• 5.1.2 实时操作系统DSP/BIOS
• 5.1.3 片级支持库CSL
• 5.1.4 板级支持库BSL
• 5.2 硬件基本调试
• 5.2.1 DDR2模块调试
• 2C模块调试'>5.2.2 I²C模块调试
• 5.2.3 视频通路调试
• 5.3 图像增强实验结果
• 结论
• 致谢
• 参考文献