基于FPGA和DSP的CIS圖像處理系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)的開題報告

基于FPGA和DSP的CIS圖像處理系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)的開題報告一、選題背景與意義隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，圖像處理技術(shù)已成為一個重要的研究領(lǐng)域。在實際應(yīng)用中，圖像處理不僅可以應(yīng)用于軍事、安防、醫(yī)療等領(lǐng)域，還具有很重要的商業(yè)價值，如人臉識別、車牌識別、圖像搜索等應(yīng)用均需要圖像處理技術(shù)。傳統(tǒng)的計算機圖像處理方法通?；谲浖崿F(xiàn)，但由于計算機處理速度受到硬件的制約，軟件實現(xiàn)的方法在實時性、處理速度等方面存在局限性。而基于硬件的圖像處理方法則可以提高處理速度，并實現(xiàn)高性能、低功耗、實時性等優(yōu)勢。目前，基于FPGA和DSP的圖像處理系統(tǒng)已成為研究熱點，其通過結(jié)合FPGA的較高的計算能力和DSP的高精度特性，可以實現(xiàn)更快速、更精確、更靈活的圖像處理，并廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。因此，本文擬研究并開展一種基于FPGA和DSP的CIS（ContactImageSensor）圖像處理系統(tǒng)，以期提高圖像處理的速度和精度，滿足實際應(yīng)用的需求。二、研究內(nèi)容和方法本文所研究的基于FPGA和DSP的CIS圖像處理系統(tǒng)主要包括以下內(nèi)容：1、CIS圖像采集和處理算法設(shè)計和實現(xiàn)；2、FPGA和DSP硬件平臺的搭建和調(diào)試；3、基于軟硬件協(xié)同設(shè)計的CIS圖像處理系統(tǒng)的設(shè)計、實現(xiàn)和優(yōu)化。具體研究方法如下：1、圖像采集算法的設(shè)計與實現(xiàn)：對于CIS采集到的圖像，需要對其進(jìn)行預(yù)處理、去噪、增強等處理，以便后續(xù)算法的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。本文將選取適合硬件實現(xiàn)的算法進(jìn)行設(shè)計和實現(xiàn)。2、FPGA和DSP硬件平臺的搭建和調(diào)試：在硬件平臺的搭建過程中，需要選取適合的FPGA和DSP芯片，并將二者采用高速接口連接。在搭建完成后進(jìn)行調(diào)試，以確保硬件平臺的正常運行。3、CIS圖像處理系統(tǒng)的設(shè)計、實現(xiàn)和優(yōu)化：本文將采用軟硬件協(xié)同設(shè)計的方法進(jìn)行整個系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)。即在硬件平臺的基礎(chǔ)上，將圖像處理算法用FPGA進(jìn)行實現(xiàn)，DSP用于控制和數(shù)據(jù)傳輸。優(yōu)化部分可以采用算法優(yōu)化、硬件優(yōu)化等方法，以提高系統(tǒng)的運行速度和穩(wěn)定性。三、研究預(yù)期結(jié)果通過本文的研究，預(yù)期可以得到以下結(jié)果：1、CIS圖像處理系統(tǒng)的硬件和軟件平臺成功搭建，可靠運行；2、基于FPGA和DSP的CIS圖像處理算法成功設(shè)計和實現(xiàn)，并在硬件平臺上進(jìn)行了驗證；3、CIS圖像處理系統(tǒng)的處理速度、圖像質(zhì)量等方面均得到較大程度的提高；4、完整的CIS圖像處理系統(tǒng)成功實現(xiàn)，并具備一定的實際應(yīng)用價值。四、可行性分析本文所提出的基于FPGA和DSP的CIS圖像處理系統(tǒng)，具有實用性和先進(jìn)性，其可行性分析如下：1、技術(shù)可行性：FPGA芯片和DSP芯片在圖像處理領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛，已經(jīng)有許多成功的案例。因此，本文所提出的CIS圖像處理系統(tǒng)基于這些成熟技術(shù)實現(xiàn)，其技術(shù)可行性較高。2、實際可行性：隨著圖像處理技術(shù)在各個領(lǐng)域中的應(yīng)用逐漸增加，對于實時、高效的處理需求也越來越大。本文所提出的CIS圖像處理系統(tǒng)恰好可以滿足這些需求，因此具有較高的實際可行性。3、經(jīng)濟(jì)可行性：目前FPGA和DSP芯片的成本和應(yīng)用范圍正在不斷擴大，尤其是在國內(nèi)，價格也相對較便宜。因此，本文所提出的CIS圖像處理系統(tǒng)具有一定的經(jīng)濟(jì)可行性。五、論文進(jìn)度安排本文的論文進(jìn)度安排如下：1、第一周至第四周：查閱相關(guān)文獻(xiàn)，初步了解基于FPGA和DSP的圖像處理技術(shù)，并明確研究方向和內(nèi)容；2、第五周至第八周：設(shè)計并實現(xiàn)CIS圖像采集和預(yù)處理算法，并將其移植到FPGA上進(jìn)行硬件實現(xiàn)；3、第九周至第十二周：設(shè)計并實現(xiàn)CIS圖像特征提取和圖像增強算法，并將其移植到FPGA進(jìn)行硬件實現(xiàn)；4、第十三周至第十六周：搭建FPGA和DSP硬件平臺，進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化；5、第十七周至第二十周：實現(xiàn)完整的CIS圖像處理系統(tǒng)，并進(jìn)行測試和優(yōu)化；6、第二十一周至第二十四周：撰寫論文并進(jìn)行修改及排版等工作。六、參考文獻(xiàn)1.金秋濂，基于FPGA的圖像處理技術(shù)研究，電子技術(shù)，2010年第11期；