多路图像同步采集与预处理技术研究

作     者：石海涛 

作者单位：西安科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张释如

授予年度：2019年

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

主      题：FPGA 图像采集 图像预处理 DDR3 SDRAM 

摘      要：随着3D技术的不断发展,三维人脸建模成为研究热点。人脸图像的采集是三维人脸建模的基础。本文根据课题组3D人脸建模设备的要求,设计了基于FPGA的多路图像同步采集系统,完成了所需的图像预处理算法及FPGA实现。本文主要工作如下:(1)设计并实现了基于FPGA的多路图像同步采集系统。该系统采用FPGA作为核心控制,使用CMOS OV5640图像传感器完成图像数据采集,DDR3 SDRAM完成图像数据的缓存,并用Verilog HDL实现了采集、缓存、HDMI显示和以太网传输等模块的逻辑设计。(2)研究了图像去噪、图像对比度增强和图像边缘检测算法,完成了图像快速中值滤波、直方图均衡化和Sobel边缘检测算法的FPGA实现。(3)为了使整体设备能自动检测图像采集过程中的异常情况,研究了图像全黑检测和图像模糊检测算法,提出了一种基于边缘和变换域结合的图像模糊检测算法,该算法能够有效地检测到模糊图像,检测准确率较高。系统测试表明,本文设计的人脸图像采集系统能够实现多路图像的同步采集、显示和实时预处理,给整机设备的研制奠定了良好基础。