FPGA+DSP在实时图像处理中的应用与实现

本文主要探讨了基于FPGA和DSP的实时图像处理系统设计与实现，特别是在集成编译环境下的成功应用。系统通过高速DSP进行三维重建和构型，利用FPGA实现图像预处理算法，结合C语言编程和Visual DSP++编译器优化，确保了实时性和稳定性。 在三维重建和构型的过程中，首先利用DSP处理激光标志线、轮廓线和中心颜色线数据，结合图像标志点和控制点坐标计算系统定标数据。接着，根据轮廓线计算物体外表面展开图，运用定标数据和机械参数计算深度数据文件。经过多次扫描数据的融合，形成立体模型，输出为DXF、STL等格式供后端处理软件显示。 算法实现的关键步骤包括：C语言编写算法，Visual DSP++编译器编译目标文件，源代码优化，TigerSHARC 201评估板进行运算时间评估，直至满足实时性要求，最后下载到目标板运行。系统整体表现稳定，实时性优秀，适用于三维传真、机械远程加工、快速成型和虚拟现实等应用。 系统硬件结构设计上，采用了FPGA+DSP架构的多通道高速数据采集与实时图像处理系统，包括采集、处理、显示和系统控制四个模块。模拟视频信号通过A/D转换后进入处理模块，处理后的图像通过D/A转换显示。整个系统在系统控制模块的协调下运行，实现了高效的数据采集和处理。 此外，文中还提及其他基于DSP和FPGA的实时信号处理系统设计，如蓝牙数据采集系统、通用图像处理平台以及实时图像目标搜索与跟踪系统，这些系统都体现了FPGA和DSP在信号处理和图像处理领域的强大性能和灵活性。FPGA提供了硬件级别的并行处理能力，而DSP则擅长于复杂的数学运算，两者结合可以高效地处理大数据量、高速度要求的实时任务。 FPGA+DSP的组合在实时图像信息处理中扮演着重要角色，它们的结合能够应对数据量大、速度要求高、处理过程复杂的挑战，为各种实时应用提供了高效、灵活的解决方案。