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基于FPGA的声纳图像处理卡的设计与实现
| 论文题名： | 基于FPGA的声纳图像处理卡的设计与实现 |
| 关键词： | 声纳图像处理卡;FPGA;图像预处理;PCI设备;接口程序设计 |
| 摘要： | 近年来，随着声纳技术的发展和硬件处理能力的提高，声纳数据—尤其是声纳图像数据处理的运算量愈发增加，一个图像预处理硬件模块可以很大程度上减轻主机处理器的运算负担。本文提出了一个声纳图像处理板的解决方案，它具有运算效率高、通用性好等特点。 一个声纳系统的图像处理板承担着从数据采集设备接收图像数据，对这些数据进行预处理，并上传至主机磁盘存储的任务。这一任务可细化为三大功能模块，也是本文的主要研究工作三部分：载体—图像处理板的硬件系统设计，接口—PCI设备的驱动和接口程序设计，处理—图像预处理算法在FPGA上的实现。 硬件系统方案选取FPGA作为主处理器，职责是完成该图像处理卡所承担的全部图像处理运算以及存储器、外围接口等的控制任务。针对图像声纳系统数据率高的特点，硬件同上端PC机的接口采用了PCI局部总线设计，此外还在处理板上设置了两片SDRAM，以乒乓操作的形式保证了图像数据流的连续、实时性。本文开发了PCI设备在Windows操作系统环境下的驱动程序和应用接口程序，采用了DMA传输方式保证了数据传输的速度和可靠性，实现了人机交互和对板卡的控制操作功能。本文还讨论了图像预处理所涉及到的主要算法及其运算特点，并在FPGA实现了开闭处理和中值滤波这两种具有代表性的算法。通过与PC机的比较显示出FPGA在图像预处理中的优越性。 |
| 作者： | 王广新 |
| 专业： | 信号与信息处理 |
| 导师： | 卞红雨 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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