ARM与FPGA协同的便携式图像采集系统挑战与实现

本文主要探讨了基于ARM和FPGA的便携式图像采集系统的研究与设计，针对数字图像技术与电子技术的快速发展背景，着重于小型化、低功耗的便携式数字图像采集系统的需求日益迫切。作者蔡朝，专业为微电子学与固体电子学，硕士学位论文的焦点集中在以下几个关键方面： 1. CMOS传感器OV9121介绍：论文首先详细介绍了CMOS传感器OV9121，这是一种常用的图像传感器，对于系统的图像信号采集起着至关重要的作用。 2. FPGA的控制实现：作者提出利用FPGA作为控制器，对CMOS传感器进行精确而高效的控制，这不仅提升了系统的灵活性，还减少了对外部接口的需求。 3. 图像噪声抑制：研究了图像噪声的产生机制，并采用图像中值滤波算法来消除噪声，这是降低图像质量降低的关键步骤，对提高图像清晰度至关重要。 4. FPGA中的中值滤波硬件设计：通过DSPBuilder工具，设计了针对FPGA的图像中值滤波硬件模块，以提升图像处理速度和性能。 5. ARM处理器LPC2210应用：论文深入研究了嵌入式ARM处理器LPC2210的功能和使用方法，如何通过它来控制FPGA并处理图像数据，这展示了处理器之间的协同工作。 6. 人机交互界面设计：文章讨论了如何利用ARM处理器实现用户界面，使系统具备良好的交互性，方便用户操作。 7. 硬件接口与控制：设计了FPGA和ARM之间的接口电路，确保了两者之间的无缝通信，同时介绍了ARM控制FPGA图像采集的具体方法。 8. 硬件驱动开发：开发了LPC2210的BootLoader程序和TFT6758图像显示器的驱动程序，确保图像数据能准确地显示在LCD屏幕上。 9. 系统问题与未来方向：最后，论文总结了系统存在的问题，并提出了后续研究的改进方向，如进一步优化功耗、提升图像处理性能或者探索更先进的图像处理算法等。 这篇论文涵盖了基于ARM和FPGA的便携式图像采集系统的多个关键技术环节，对于相关领域的研究者和工程师来说，具有很高的实用价值和理论参考意义。