毕业设计（论文）-基于FPGA的图颜色空间变换设计.docx

GA的图像颜色空间变换设计毕业设计（论文）ⅡⅠPAGE \* MERGEFORMAT- 1 -基于FPGA的图像颜色空间变换设计摘 要图像处理技术目前在很多领域中有着越来越广泛的应用。相对于基于上位机的图像处理系统，嵌入式的图像处理系统在空间可移动性和实时专用性上有非常明显的优势。嵌入式处理器的飞速发展，带来了新的可编程逻辑器件—FPGA。这种新器件拥有上百万个门资源，为实现复杂的信号处理提供了丰富的逻辑资源。此外，由于 FPGA 的可编程性，用户可以根据自己的需求定制系统。论文中详细介绍了一种基于 FPGA 的颜色空间转换设计，将目前进行图像信息处理中广泛采用的可编程逻辑器件设计技术与图像处理技术相结合，克服了长期在进行图像处理过程中对计算机的依赖且处理速度较慢的缺点，以及速度的提升空间有限和设计的灵活性较差的不足。系统以Altera公司的Cyclone II 系列FPGA为核心控制器件，主要完成视频图像的颜色空间转换。在视频压缩、传输等应用中经常需要实现RGB与YCbCr颜色空间的相互变换。这里推导出一种适合在FPGA上实现从RGB到YCbCr颜色空间变换的新算法。硬件设计是整个设计的重要环节之一 ，硬件环节分为外围电路部分：EEPROM电路、SDRAM电路、晶振电路、电源电路等；主控芯片部分：FPGA芯片、VGA电路、JTAG电路。整个设计都在 Altera 公司的开发环境 Quartus II 上进行了逻辑综合与仿真。仿真结果表明，使用 FPGA 处理图像数据不仅能够获得很好的处理效果，达到较高的工作频率，处理速度也远远高于软件法处理图像，可满足实时图像处理的要求。未来，新理论与算法的研究，处理算法更复杂、更智能，处理软件更加标准化和人性化。另外结合人和动物的视觉特性、心理学特性的研究进展和成果，近年来出现了一些研究热点，如小波分析、分形几何、遗传算法、模糊技术、人工神经网络等。处理器件向低成本、低电压、微功耗、微封装和环保型发展，处理系统向更快速度、更高密度、更大容量的系统级方向迈进。关键字：FPGA；VHDL；RGB；YCbCr；空间变换；硬件电路；图像处理； 基于FPGA的图像颜色空间变换设计ⅡThe Design of Color Space Conversion Based On FPGAAbstractImage processing technology currently has more widely used in many fields. With respect to PC-based image processing system, embedded image processing system in space can have a very distinct advantage of mobility and real-time special on. The rapid development of embedded processors, bringing new programmable logic device -FPGA. This new device with millions of gates resources for the implementation of complex signal processing provides abundant logic resources.The paper introduces the FPGA-based color space conversion design, the current image information processing is widely used in programmable logic device design and image processing technology, to overcome the long-term performing image processing on a computer dependent and the process slow shortcomings, and limited headroom poor lack the speed and design flexibility.The system Alteras Cyclone II FPGA family as the core control device, mainly to complete the video image color space conversion. In video compression, transmission and other applic