1.1研究背景 从上世纪起，电子、集成电路、计算机等相关技术发生着日新月异的变化，这些技术的进步也为实时图像传输的发展开创了一片崭新的空间，目前，实时图像传输技术已经广泛应用于军事、遥感、医学、工业等众多领域。

实时图像传输无论在算法、系统结构上，还是在应用以及普及程度上都取得了长足的进展，随着技术的不断进步，人们对于图像处理速度和质量的要求越来越高，如今，待处理图像包含的数据量也与日俱增，因此，对采集到的图像数据进行实时处理的要求也随之突出。

通常，提高图像传输速度的方法主要有两种:一种是在基于软件环境的条件下，优化图像处理的算法，加快算法的运算速度，根据应用领域的不同，需要各种图像处理算法的支持，但是有些图像处理的算法已经发展的相当成熟，通过用计算机软件实现图像处理，一般多用于算法验证、仿真或离线处理，处理速度也相对较慢。

另一种提高图像传输速度的方法是改变算法实现的方式，用计算机加专用的加速卡、单片机或 DSP 实现图像处理，而这些种处理方式都没有摆脱传统 CPU 的串行工作模式，系统性能受到限制，不适于实时图像传输；FPGA 器件中的大量逻辑宏单元可以形成不同的硬件结构，通过配置可以使不同的电子系统完成各种功能，并且这种技术摒弃了指令流存储访问密集的计算方式，在设计上实现硬件并行和流水线技术，根据需要进行可重构配置，为图像传输系统的设计与实现提供了新的方法和思路。

在本次设计中，由于图像数据量巨大，而图像处理又相对简单，比较适用于 FPGA的并行性和流水线性技术来处理。

整体设计是以FPGA为控制芯片，通过OV7670摄像头采集数据，将SDRAM作为缓存介质，把获得的图像数据进行算法分析，经过去噪、二值化、图像分割、字符提取，从而获得识别的结果，通过VGA接口将图像显示在显示器上。

1.2国内外研究现状 有关图像采集处理系统的研究已有数十年的历史,随着现代技术的发展和人们对便携式图像采集处理技术需求的不断提升,便携式图像采集处理系统的设计逐渐成为研究热点。

在较早的便携式图像采集处理系统中,图像传感器以CCD为主,所采集的为模拟图像信号,在对图像数据进行处理之前,需要通过视频A/D转换器进行量化处理。

目前应用在图像采集处理系统设计中的嵌入式解决方案,按照所采用的核心处理器及其架构组成,概括起来可以分为4类:基于ARM的图像采集处理系统,基于FPGA/SOPC的图像采集处理系统,基于ARM和DSP的图像采集处理系统,基于FPGA和DSP的图像采集处理系统。

ARM 使用 RISC 精简指令集结构，可以比计算机更快更简便，但是其结构与计算机 CPU 类似，主要用于控制系统。