基于ARM和FPGA的便携式图像采集系统设计与优化

"这篇硕士学位论文主要探讨了基于ARM和FPGA的便携式图像采集系统的设计与实现，涉及的关键技术包括数字图像采集、FPGA、DSPBuilder、ARM处理器以及OV9121 CMOS传感器。作者蔡朝在导师潘永才的指导下，深入研究了系统硬件和软件的设计方法，特别是如何利用FPGA对CMOS传感器进行控制，以及如何通过ARM处理器处理图像数据和控制液晶显示器。" 在数字图像采集系统中，FPGA（Field-Programmable Gate Array）和嵌入式ARM处理器的结合提供了一种高效、灵活的解决方案。OV9121是一种常见的CMOS传感器，用于捕获高质量的图像数据。论文详细阐述了OV9121的工作原理和控制机制，并利用VHDL语言在FPGA中实现对它的控制，确保图像数据的准确采集。为了处理大量数据，设计了双口RAM作为数据缓冲。 DSPBuilder工具被用来在FPGA中实现图像中值滤波的硬件设计，这是一种有效的噪声消除策略，尤其适用于去除椒盐噪声。ARM处理器LPC2210在系统中扮演着核心角色，负责管理和协调FPGA的图像采集任务，同时控制TFT6758液晶显示器显示采集到的图像。作者还编写了LPC2210的BootLoader程序，以确保系统的启动和运行，并开发了TFT6758的驱动程序，使得图像数据能在显示器上流畅地呈现。 论文中深入讨论了ARM处理器与FPGA之间的通信和协作，包括接口电路设计和控制逻辑，这确保了两者间的无缝配合，实现高效的人机交互。此外，论文还对系统可能存在的问题进行了分析，并指出了未来可能的研究方向，如优化数据传输效率，提升图像处理速度，以及降低系统功耗，以适应更广泛的便携式应用需求。 关键词揭示了研究的核心内容：数字图像采集技术、FPGA的硬件编程、嵌入式系统开发工具DSPBuilder、32位微处理器ARM及其在图像采集中的应用，以及OV9121 CMOS传感器在实际系统中的运用。这篇论文为便携式图像采集系统的设计提供了有价值的理论基础和技术参考。