三维扫描仪中图像处理专用集成电路设计

论文编号:ZD524  论文字数:31431,页数:58，有开题报告，任务书，文献综述

摘 要:“图像处理专用集成电路（ASIC）设计”是“三维可重构实时图像采集系统”的一个子系统。
 在系统之中我们采用现场可编程门阵列来实现并行高速乘法器芯片的设计（加，减，乘，除）和各模块的控制与连接以获得图像的三线。其中算法部分包括提取激光线模块、计算轮廓线模块、取中心颜色线模块；控制部分包括将VPO视频输出端口信号转化为RGB真彩色信号的数据锁存模块、各FIFO缓存器的输入输出控制和一些其他系统需要的信号。为保证速度要求，所有模块均采用同步时钟控制，同步时钟采用由视频处理器SAA7111模数转换器产生的LLC2信号。
 利用Altera 公司的Max+plusⅡ的可编程逻辑开发软件来进行系统的仿真和信号的分析。
关键词：专用集成电路，现场可编程逻辑阵列，实时可重构。

ABSTRACT: The design of ASIC (Application of Specified Integrated Circuit) for image processing is the subsystem of the system with 3D laser color scanner.
  In the following system we will use FPGA (Field Programmable Gate Array) to perform high-speed parrel multiplier(adds, subtracts, multiply, divide) and connect all the control module in order to gain three threads of image. Among them algorithm partly includes to be drawn laser thread module、calculation contour module and takes the center color thread module; Controlling parts include changing VPO's video output port signal to RGB really data latch modules of colored signal. and slow input/output control and the signal that some other systems need depositing the ware of each FIFO . To meet the guaranty speed requirement, All modules are controlled by using the synchronous clock. The synchronous clock uses LLC2's signal giving rise to by video frequency processor SAA7111's analog-digital conversion ware.
 Using the programmable logic of the Max+plusII of Altera corporation to realize the simulation and analysis of signal for the system.
Keywords：ASIC  FPGA  Reconfigurable in the real time

目   录
摘  要  Ⅰ
Abstract Ⅱ
第一部分 绪 论 1
1.1三维扫描仪简介 1
第二部分 方案论证 4
2.1距离图像的获取 4
2.2研制图像处理专用集成电路的优越性、条件和必要性 7
2.3部分图像处理结构方式 9
 2.4 总体结构框图 12
第三部分 设计内容 15
3.1硬件描述语言在专用集成电路中的应用 15
3.2简介典型FIFO器件 16
 3.2.1AL422B器件 17
3.3数据锁存模块的设计 19
 3.3.1容量的分析与计算 19
 3.3.2视频祯缓存模块 21
 3.3.3目标缓存模块 21
3.4提取中心颜色线模块的设计 22
3.5时序关系及时序控制 23
 3.5.1系统的工作时序 23
 3.5.2FIFO器件的控制设计 24
 3.5.3一般时序控制设计方法 26
第四部分  相关链接 28
4.1视频采集与数字化模块 28
4.2PCI接口模块 30
4.3乘法器模块设计 31
 4.3.1提取激光线 32
 4.3.2提取轮廓线 33
4.4 I2C总线模块 35
 4.4.1I2C总线的基本概念 35
 4.4.2I2C总线数据传送的基本原理 35
参考文献 37
总 结 38
致 谢 39
附录A 图表 40
附录B 程序清单 42
附录C 英文文献翻译 46

相关论文