基于FPGA数字图像处理.ppt

数字图像处理技术是一种通过计算机或其他专用设备对图像进行分析和处理的技术，它已经被广泛应用于军用、民用、商用和工业生产等多个领域。数字图像处理系统主要由图像采集部分和图像处理部分组成。图像采集部分负责将模拟视频信号转化为数字图像信号，并传送给计算机或专用图像处理器件进行处理。图像处理部分可以是计算机、专用图像处理器件或两者的结合，其中包括专用集成芯片、数字信号处理器和现场可编程门阵列等。FPGA因其并行处理能力和实时性好等特点，适合用于图像处理。 图像处理大致可以分为低级处理和高级处理。低级处理数据量大、算法简单、并行性好，适用于硬件实现，如FPGA；高级处理算法复杂，数据量小，软件实现性价比较高。FPGA作为图像处理系统的主处理芯片，因其数据处理速度快，适合执行图像低级处理任务，提高数据处理速度和实时性能。 FPGA设计方法与流程是基于FPGA的图像处理实现的核心内容，包括图像的滤波、边缘检测、噪声消除和图像增强等。中值滤波是常用的一种图像处理方法，通常采用奇数大小尺寸的滑动窗进行操作。 在研究现状及分析方面，图像处理经历了三个阶段。第一阶段是20世纪60年代末到80年代中期，代表性产品为美国和英国公司推出的图像计算机及分析系统，中国起步较晚，但也有如清华大学研制的图像采集系统和图像计算机。第二阶段是80年代中期到90年代初期，这一阶段的特点是小型化和插卡式设计，体积小、价格低、使用方便。第三阶段从90年代初开始，分为两大类，一类是采用PCI总线的插卡式产品，另一类是采用专用集成电路的脱机图像处理系统。美国TI公司在DSP市场上的主导地位使其图像处理平台在世界领先地位，而国内的DSP技术虽然起步较晚，但发展迅速。 在工作总结和未来工作方面，需要总结当前的研究进展和成果，并对未来的研究方向和工作内容进行规划和展望。 总结和展望未来，FPGA在数字图像处理中的应用展示了其在高速并行计算、实时处理和定制化设计上的巨大潜力。随着技术的不断进步和优化，FPGA在图像处理领域的应用将更加广泛和深入，推动相关领域的发展，尤其是在工业自动化、医疗成像、安全监控等需要高实时性、高可靠性和定制化图像处理解决方案的场合。