Tải miễn phí đồ án
3
Mục lục
Lời cảm ơn.................................................................................................................................................. 2
Mục lục ....................................................................................................................................................... 3
Danh mục các hình vẽ trong đồ án tốt nghiệp...................................................................................... 6
Mở đầu........................................................................................................................................................ 8
Phần 1 : Cơ sở lý thuyết xử lý ảnh số................................................................................................... 10
1.1. Khái quát về hệ thống Thị giác máy tính và Cảm biến thị giác........................................ 10
1.3. Các thành phần của hệ thống xử lý ảnh: ............................................................................. 16
1.3.1. Thành phần thu thập ảnh, Camera và vấn đề định dạng ảnh.................................. 16
1.3.2. Thành phần xử lý ảnh .................................................................................................... 17
1.3.2.1. Các khái niệm cơ bản của xử lý ảnh số ................................................................ 17
1.3.2.2. Các thuật toán xử lý ảnh số ................................................................................... 18
1.4. Một số giải pháp phần cứng cho hệ thống thị giác máy ................................................... 28
FPGA ................................................................................................................................................ 28
DSP Processor ................................................................................................................................. 28
Mainboard, laptop ......................................................................................................................... 29
Phần 2 : Khái quát về FPGA và mạch phát triển XST 3S1000 của XESS...................................... 31
2.1. Giới thiệu chung về FPGA và ngôn ngữ VHDL .............................................................. 31
2.1.1. Khái niệm và ứng dụng FPGA.................................................................................... 31
2.1.2. Kiến trúc FPGA............................................................................................................... 32
2.1.2.1. Kiến trúc chung FPGA.......................................................................................... 32
Configurable Logic Blocks (CLBs)...................................................................................... 33
Configurable I/O Blocks....................................................................................................... 34
Programmable Interconnect................................................................................................. 34
Mạch đồng hồ (Clock Circuitry )......................................................................................... 35
2.1.2.2. So sánh giữa cấu trúc nhỏ và cấu trúc lớn ......................................................... 36
2.1.2.3. So sánh giữa SDRAM Programming và Anti-fuse programming................ 36
2.1.2.4. Cấu trúc FPGA của Spartan 3............................................................................... 37
2.1.3. Trình tự thiết kế một chip ............................................................................................ 38
Ghi các đặc điểm kĩ thuật ..................................................................................................... 39
Chọn công nghệ...................................................................................................................... 40
Chọn một hướng tiếp cận thiết kế ...................................................................................... 40
Chọn công cụ tổng hợp ......................................................................................................... 40
Thiết kế chip ........................................................................................................................... 41
Mô phỏng – cái nhìn tổng quan về thiết kế ...................................................................... 41
Tổng hợp.................................................................................................................................. 41
Place and Route ...................................................................................................................... 41
Mô phỏng lại – tổng quan cuối cùng.................................................................................. 42
Kiểm tra.................................................................................................................................... 42
2.1.4. Ngôn ngữ mô tả phần cứng VHDL............................................................................. 42
Trình tự thiết kế một chíp dựa trên VHDL........................................................................... 43
2.2. Giới thiệu mạch phát triển XST 3S 1000 của hãng XESS................................................ 44
2.2.1. XSA-3S1000...................................................................................................................... 45
2.2.2. XST-3.0 (XStend Board)................................................................................................. 46
2.3. Giới thiệu hãng Xilinx và các công cụ lập trình: .............................................................. 49
Hãng Xilinx ..................................................................................................................................... 49
ISE 9.2 ............................................................................................................................................... 49
LogicCore 9.2................................................................................................................................... 49
EDK 9.2............................................................................................................................................. 50
System Generator 9.2..................................................................................................................... 50
Phần 3 : Xây dựng hệ thống xử lí ảnh động trên nền FPGA.......................................................... 51
3.1. Sơ đồ cấu trúc hệ thống xử lí ảnh động ............................................................................. 51
3.2. Xây dựng hệ thống thu thập, lưu trữ, xử lý và hiển thị ảnh.......................................... 53
3.2.1. Thành phần thu thập ảnh Framegrabber................................................................... 53
3.2.2. Lưu dữ liệu từ Framegrabber vào SDRAM.............................................................. 55
3.2.3. Các cơ chế ghi đọc SDRAM: SDRAM Controller, Dual Port SDRAM................ 55
SDRAM Controller .................................................................................................................... 55
Pipeline Read Operation ...................................................................................................... 56
Pipeline Write Operation ..................................................................................................... 56
Dualport Module for the SDRAM Controller...................................................................... 58
3.2.4. Image Processing core ................................................................................................... 60
3.2.5. Hiển thị ảnh lên VGA: VGA Generator .................................................................... 67
VGA Color Signals .................................................................................................................... 67
VGA Signal Timing................................................................................................................... 68
Nguyên tắc hoạt động của VGA Generator .......................................................................... 69
3.2.6. Picoblaze và hệ thống điều khiển trung tâm............................................................ 71
3.2.6.1. Khái quát PicoBlaze............................................................................................... 71
KCPSM3 Module ................................................................................................................... 73
Kết nối với bộ nhớ ROM chương trình.............................................................................. 73
3.2.6.2. Sơ đồ cấu trúc của khối xử lý trung tâm............................................................ 75
Thuật toán của chương trình................................................................................................. 75
3.3. Thiết kế giao diện điều khiển hệ thống............................................................................. 76
Chức năng .................................................................................................................................... 77
3.4. Mô phỏng và kết quả............................................................................................................. 77
Phương án mô phỏng..................................................................................................................... 77
Kết quả.............................................................................................................................................. 78
Kết luận .................................................................................................................................................... 79
Tài liệu tham khảo................................................................................................................................. 82
Link download cho anh em:Download
