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基于SOPC的实时图像处理系统设计的开题报告

一、项目背景

图像处理在现代工业制造、医疗、交通、安防等领域都有着广泛应

用。传统的图像处理方法是通过计算机进行离线处理，处理速度较慢且

适用范围有限。随着计算机技术和嵌入式系统的发展，实时图像处理逐

渐成为了研究热点。基于SOPC的实时图像处理系统具有灵活性高、处理

速度快等优点，得到了广泛应用。

二、项目目标

本项目的目标是设计一个基于SOPC的实时图像处理系统，实现对

图像的实时处理并输出处理结果。具体涉及以下内容：

1.硬件平台的搭建：通过选用合适的硬件模块（如模拟摄像头模块、

FPGA模块等），以及设计实现必要的外设接口电路，搭建SOPC硬件平

台。

2.图像采集：通过模拟摄像头模块采集图像信息。

3.图像预处理：对采集到的图像进行预处理（如RGB转灰度图）。

4.图像处理算法实现：采用基于软件的算法实现图像处理，如滤波、

边缘检测、特征提取等。

5.处理结果输出：将处理后的图像输出到指定设备，如RGB显示模

块、SD卡模块等。

三、项目方案

1.硬件平台的选型

本项目采用Altera的CycloneIVE系列FPGA作为硬件平台。

CycloneIVE系列FPGA集成了多个硬核IP，并支持采用NIOSII软件处

理器实现SOPC系统设计。

2.图像采集模块的设计

本项目采用模拟摄像头模块OV7670进行图像采集。OV7670采用标

准I2C总线协议通信，通过FPGA进行读取和写入寄存器配置，从而实现

图像的采集。

3.图像预处理模块的设计

图像预处理模块主要实现图像预处理功能，如RGB转灰度图、二值

化等。由于预处理算法简单，本设计采用NIOSII软件处理器实现。

4.图像处理算法实现

本项目涉及的图像处理算法包括滤波、边缘检测、特征提取等。这

些算法会针对不同的目标场景进行选择和优化。

5.处理结果输出模块的设计

处理结果输出模块主要实现图像显示和存储功能。在本项目中，处

理结果通过RGB显示模块输出，同时也支持将处理结果存储到SD卡中。

四、预期结果

通过本项目的研发，预期能够设计出一个基于SOPC的实时图像处

理系统，并实现图像采集、预处理、处理、输出等功能，为实际应用提

供实时的图像处理支持。