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基于FPGA的图像采集与检测系统设计的中期报告

一、研究背景与意义

随着智能物联网的发展，图像采集与检测在各个领域中得到了广泛应用，包括安防、交通、医疗等。但是，传统基于CPU的图像处理系统面对处理能力和效率的局限，无法满足实时性要求，而基于GPU的图像处理系统的能耗较大，更适用于大规模数据集的处理，对于嵌入式应用而言过于复杂昂贵。而FPGA拥有可重构性强、并行处理能力强、功耗低等优点，可以在嵌入式应用中发挥独特的优势。

本研究旨在基于FPGA平台设计一种快速、实时的图像采集与检测系统，以提高实时性和处理效率，为图像处理相关领域的发展提供支持。

二、研究内容

1.FPGA硬件平台的搭建

2.设计基于FPGA的图像采集模块

3.设计基于FPGA的图像处理模块

4.设计基于FPGA的图像检测模块

5.调试与测试

三、实验计划

第一阶段（第1-2周）：调研阅读相关文献，了解图像采集与检测技术的基本原理、FPGA原理和使用方法。

第二阶段（第3-4周）：搭建FPGA硬件平台，包括选择适当的开发板、配置开发环境等。

第三阶段（第5-6周）：设计图像采集模块，包括选择合适的图像传感器、设计接口电路等。

第四阶段（第7-8周）：设计图像处理模块，包括图像放大、滤波、灰度处理等。

第五阶段（第9-10周）：设计图像检测模块，包括目标检测、识别等。

第六阶段（第11-12周）：系统集成、调试与测试。

四、预期成果

本研究的预期成果是基于FPGA的图像采集与检测系统，具有以下特点：

1.高效实时：系统可以在快速的时间内采集和处理图像数据，保证实时性要求。

2.高性能：系统的FPGA硬件平台具有可重构性强、并行处理能力强、功耗低的特点，可以大幅提高数据处理能力和处理效率。

3.低成本：与基于CPU或GPU的图像处理系统相比，FPGA的硬件成本更低，更适合于嵌入式应用领域。

5.参考文献

[1]徐庆.基于FPGA的图像采集与处理系统的研究[D].华中科技大学,2016.

[2]郭健,徐俞.基于FPGA的图像处理技术研究[J].传感器与微系统,2005(5):1-4.

[3]MatsumotoT,KamedaY.AnFPGA-basedreal-timeimageprocessingsystemwithI/Odevices[C].2011IEEE54thInternationalMidwestSymposiumonCircuitsandSystems,2011:1-4.

[4]郑志勇,吴建明.基于FPGA的图像采集与处理系统的设计[J].计算机测量与控制,2008(3):344-346.