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文档简介

基于FPGA的彩色CCD成像技术软件设计,姓名：李朝文学号：94107066指导老师：田思,CCD成像系统设计介绍：在QUARTUS环境下，采用复杂可编程逻辑器件的新型CCD成像系统设计方法，阐述了其工作原理和软硬件设计方法。该成像系统通过驱动电路、图像处理电路、VGA显示电路等实现了图像信息的采集、处理、存储和显示等功能。本论文对成像系统的各模块程序进行了功能和时序仿真，结果表明该成像系统的功能满足设计要求，能够实现从图像信息的采集、处理、存储、显示等功能。,系统原理框图如下：,ADV7123,CCD工作原理及其驱动电路设计CCD图像传感器是以电荷作为信号,而不同于其他大多数器件是以电流或者电压为信号,其基本功能是信号电荷的产生、存储，转移和读出。驱动电路采用图形式层次设计方法,将电路设计分成五个模块,首先创建A、B、C、D、E五个底层设计文件,每个模块内部都由VHDL编写。,图像处理技术本设计采用一种改进的双线性插值算法,它在R、B信号插值时考虑了相关性,而对于信号仍然按照双线性插值方法处理。这种方法具有边缘增强的功能,在处理速度和成像质量方面达到了很好的折中。本设计采用硬件实现彩色插值算法对图像信息进行处理,最终将实时采集到的图像发送到VGA显示器上显示。,SDRAM接口技术SDRAM控制器设计主要采用了基于状态机的设计方法口。由于只在上电的时候才需要进行初始化，而后续的读写、刷新都是重复的操作，因此我们将初始化过程和后续读写过程分开设计以降低状态机的复杂性。其设计主要有五个模块组成：建立模块、初始化模块、状态机模块、时序生成模块、数据通路模块。,VGA图像显示技术通常VGA显示器显示的图像数据量较大，而FPGA内置ROM很难满足这么大的存储量，FPGA需要外接SDRAM来存储这些数据。VGA显示器的输入的是模拟信号,所以由VGA显示控制器产生的RGB信号在进入VGA接口之前要经过一个D/A转换器。其设计分为三个模块：时序信号产生模块、存储模块、显示模块。,已完成部分：一、引言1.彩色CCD成像技术的国内外现状及发展2.成像系统的简介3.系统总体方框图二、成像系统的原理分析1.CCD工作原理2.图像处理技术3.SDRAM技术,4.VGA显示技术5.FPGA设计概述三、成像系统单元模块设计1.CCD驱动电路设计2.图像处理电路设计3.SDRAM接口电路设计4.图像显示模块设计,待完成部分：CCD驱动电路时序设计的调试仿真。SDRAM接口建立模块、初始化模块、状态机模块、时序生成模块、数据通路模块的时序的VHDL编写，调试与仿真。VGA显示的时序信号产生模块、存储模块、显示模块的时序的VHDL编
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