FPGA在图像处理与JPEG压缩编码中的应用研究

"该资源是一篇关于基于FPGA的图像处理算法及压缩编码研究与实现的研究生学位论文，主要探讨了在Altera公司的Cyclone FPGA芯片上设计和实现图像采集控制、图像处理算法（包括直方图均衡化、中值滤波和边缘检测）以及JPEG压缩编码系统。论文中使用了Verilog硬件描述语言，RedLogic的RVDK开发板，以及QUARTUS2 6.0和MODELSIM SE 6.1B作为开发和仿真工具。" 这篇论文详细介绍了在FPGA环境下开发图像处理系统的过程和关键技术。首先，开发环境基于装有Windows XP系统的计算机，使用QUARTUS2 6.0和MODELSIM SE 6.1B作为软件开发工具，硬件平台为RVDK-CYlC20 FPGA开发板，核心芯片为ALTERA公司的EPlC20 FPGA。开发板上还包括了高速SRAM、SDRAM以及视频采集和输出设备。 在数据采集部分，系统能够接收模拟摄像机的图像信号，通过SAA7113芯片进行数字化处理，然后提取并裁剪有效数据，将奇偶场图像合并成帧存储。FPGA负责初始化SAA7113芯片，控制数据操作。 在图像处理算法部分，论文选取了直方图均衡化、中值滤波和边缘检测三种算法，考虑了实时性和算法复杂度。直方图均衡化用于改善图像的对比度，中值滤波则可以去除噪声，边缘检测则有助于识别图像的关键特征。 论文的核心是JPEG压缩编码部分，遵循JPEG标准的顺序编码模式，FPGA实现了离散余弦变换（DCT）、量化、Zig-Zag扫描、差分脉冲编码调制（DPCM）编码直流系数、运行长度编码（RLC）编码交流系数以及霍夫曼编码等步骤。这些步骤共同构成了一套完整的JPEG编码流程，并通过实际图像数据进行了验证。 关键词涵盖了FPGA、图像处理技术以及JPEG压缩算法的重要组成部分，这表明该论文深入探讨了FPGA在图像处理领域的应用，特别是压缩编码的硬件实现，对于理解FPGA在图像处理系统中的角色和设计方法具有重要价值。