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基于FPGA的视频自动聚焦系统设计

更新时间：2020-03-27 00:27:21 大小：21M 上传用户：gsy幸运查看TA发布的资源 标签：fpga 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

视频自动聚焦是一种应用于精密仪器之技术，它根据场景中图像的信息调节前端设备使图像清晰，广泛应用于安防、医疗、影视行业，具有很大的市场价值和研究意义。因此，论文着重研究了视频自动聚焦算法，提出了新型的视频自动聚焦算法，并对传统技术作出了改进，设计出基于FPGA（现场可编程门阵列）的视频自动聚焦系统。

    论文首先对视频自动聚焦技术的发展和现状进行了简述，对传统聚焦评价函数作出了分析，在SMD（灰度差分和）函数与能量梯度函数的基础上进行了改进，提出了一种新型的视频自动聚焦算法。其次对传统的极值点搜索法进行了分析，提出了改进型极值点搜索法。由分析结果得出论文提出的视频自动聚焦算法比传统算法计算更为简单，单峰性更好，聚焦区域更小，抗干扰性能更强。

    论文对视频原理及制式进行了分析，选择ITU656YUV4:2:2方式的视频格式，设计了基于FPGA的视频自动聚焦系统。它用ADV7180与BD6521代替传统编解码芯片完成编解码操作，采用I2C对BD6521配置完成去雾和增强功能。采用移位寄存器IP核代替传统设计的SDRAM（同步动态随机存储器）进行数据运算，增加VGA接口，用FPGA代替传统的单片机完成电机驱动。运用VerilogHDL语言实现新型聚焦算法和电机驱动、视频显示等功能，并且对这些功能模块进行了仿真。

    文中用设计的实验板完成波形测试，运用SignalTapⅡ对于行场信号和数据信号进行采样，以验证设计的视频显示功能及I2C配置之正确性。然后分别用实验板和万用表作为聚焦物进行视频自动聚焦实验，同时应用SignalTapⅡ观察信号，验证视频自动聚焦系统设计的正确性。实验结果表明，系统的最大功耗为1.56W，所设计的聚焦系统最多用时4s，小于传统聚焦系统4.6s之聚焦时间。

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