virtex的快速目标捕获与实时稳像.docVIP

基于virtex5的快速捕获 与电子稳像 计划书 申 请 人：王宣 宋玉龙 孙明超 E-mail: ally637@163.com ally637@ 指导教师：刘晶红 中国科学院长春光机所 2009年8月1日 一、竞赛小组概况1．小组主要成员基本情况项目负责人： 王宣 信号与信息处理 基于Fpga平台的图像实时处理算法开发 宋玉龙 信号与信息处理 基于Fpga平台的图像实时处理算法开发 孙明超 信号与信息处理 基于TI6446平台的图像融合算法 2．小组成员技术背景 ilinx公司的相关芯片和软件。 二、项目背景及可行性分析 ,由于使用载体受姿态变化和高空气流振动的影响,导致输出图像质量下降,比较典型的是图像帧内模糊和帧间不稳定。为获取稳定清晰的视频图像,必须消除图像运动模糊,实现图像序列稳定输出。传统的稳像补偿手段如光学补偿、机械补偿及机电结合补偿等,虽然可以解决这个问题,但由于设备体积、重量等因素影响,在实际应用方面受到一定的限制。近年来,采用电子学方法进行图像稳定清晰化的电子稳像技术已成为一门高技术的综合学科,与传统方法相比,它具有成本低廉、体积小、功耗低等优点。 2．项目名称、项目的主要内容及目前的进展情况 项目名称：基于virtex5的快速捕获与电子稳像； 项目的主要内容：用V5系列FPGA设计完成一个适用于安防，以及家用便携式系统的目标捕获，实时电子稳像平台。 目前的进展情况 3．项目关键技术及创新点的论述技术成熟性和可靠性论/10000/10003/10000/10003/2009/136967.htm 我项目组拥有成熟的基于DSP的电子稳像算法， 所以用Verilog改写耗时的C语言算法相对容易，电子稳像算法已经用mathlab编写完毕，准备用SystemGenerator和AccelDSP实现。 SystemGenerator和AccelDSP是xilinx公司的系统级建模工具，在很多方面扩展了MathWorks的Simulink平台，提供了适合硬件设计的数字信号处理DSP建模环境，加速并简化了在FPGA平台上实现DSP信号处理的过程，必将成为未来流行的FPGA开发技术。 XUPV5-LX系列的FPGA有大量的存储单元和乘法器，便于实现数字信号处理功能，可以有效地实现本项目所需的各个模块。团队成员均有比较扎实的FPGA基础和设计功底，和信号处理方面的专业知识，完全有能力保证该项目的顺利实施，最终完成项目。 三、项目实施方案 需要的开发平台10/100/1000 Ethernet MAC Blocks，RocketIO? GTP Low-Power Transceivers接收数字视频信号，DVI视频输出。 XUPV5-LX110T拥有4个10/100/1000 Ethernet MAC Blocks 16个RocketIO? GTP Low-Power Transceivers， 64个DSP48E Slices，完全能满足项目需要。 申请平台：本项目申请XUPV5-LX110T作为硬件开发平台，充分利用开发板上丰富的外设资源，为设计成果的验证提供支持。 开发板的利用： 3.1视频采集：因需在整个会场范围内实施安防监控，根据距离远近，数字高清摄像机所采集的图像通过2种方法传入XUPV5-LX110T硬件开发平台 ： a)Cameralink数字视频信号通过NETLINK转为千兆以太网信号，通过XUPV5-LX110T硬件平台的10/100/1000 Ethernet MAC Blocks接收 b) Cameralink数字视频信号通过我项目组研制的光纤板转为光信号，通过光纤传入XUPV5-LX110T硬件平台的SFP光模块，通过V5的RocketIO? GTP Low-Power Transceivers接收 3.2图像处理：本方案需要实现1024*1024分辨率，数据位宽为24bit的彩色数字图像的滤波，sobel边缘提取算法，图像二值化，目标模板提取，以及相应的图像输入，图像输出，图像缓存，因此将设计分为8个大的模块，顶层模块，图像输入模块，图像缓存模块，滤波模块，sobel算法边缘提取模块，图像二值化模块，目标模板提取模块，图像输出模块。图像缓存模块利用块RAM和64-bit wide 256Mbyte DDR2 small outline DIMM (SODIMM)实现；滤波模块，sobel算法边缘提取模块，图像二值化模块，目标模板提取模块尽可能的使用DSP48E Slices结构来实现，以提高图像处理速度； 3.3视频输出：通过XUPV5-LX110T作为硬件开发平台的DVI口输出处理后的数字视频，DVI视频可以直接连接到计算机监视器上，无需采集卡，便于调试。通过RS-232 po