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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

进入 21 世纪以来，随着现代图像技术和电子元器件的快速发展，图像采集和处理技术在军事和民用等方面的应用越来越广泛。 图像采集和处理技术一直都是国内外图像研究领域的热门话题。

同时，随着可编程 soc 容量和性能的不断提高，全面可编程技术已经应用到不同的领域，如通信、汽车电子、大数据处理、机器学习、计算机视觉等。作为全球知名的可编程逻辑器件供应商， xilinx 公司推出的 zynq-7000 全可编程soc 不但提供了 fpga 的灵活性和可扩展性，而且提供了与专用集成电路和专用标准产品相近的性能，其功耗小、易用性强。 zynq-7000 平台可以应用在包括汽车驾驶员辅助系统、工业组网、机器视觉、医疗诊断和成像等诸多领域。

国内外研究现状

图像采集和处理系统从 20 世纪到现在已经发展了几十年，并且随着各种计算机相关新技术的不断涌现，得到快速应用和发展。当今，图像采集与处理相关技术被国内外的众多设备研发和生产制造商扩展到工业控制、安防监控、航空航天、医疗以及军事等相关领域实现高速开发和应用。比如在工业控制中，在生产制造过程中可用于品质控制，提高产品的质量和生产效率，在医疗上通过图像和大数据可对病人实现高精准的病理辅助判断。

当前图像采集处理系统主要有两种：（1）以计算机为核心的图像采集处理系统。它是以计算机为主要控制平台，使用图像采集设备采集图像，直接传输到计算机上进行图像处理和显示。计算机具有处理能力强、运算资源多、开发周期短、设计难度低和计算精度高等的特点，使得研究人员不需要设计硬件系统只需关注如何设计图像处理相关内容。

2. 研究的基本内容

此次设计主要是完成一套基于 zynq 的多路图像采集处理平台的设计方案。首先，然后完成系统的方案论证和总体框架设计。然后选用具体型号的摄像头有进行视频采集，需要了解其驱动原理及其时序，完成双路视频的一个采集过程。之后需要了解zynq独有的arm与fpga联动功能，完成视频的处理缓存。最后，了解hdmi的通信协议，完成在显示器上的双路视频输出。最后，作为拓展部分，尝试实现osd字幕叠加实现。

本文具体的工作内容包括以下几个方面：

1、整体图像采集处理系统的方案论证与系统总体结构框架；

3. 实施方案、进度安排及预期效果

2018.12～2019.1 设计总体框架，选取设计器件

2019.1.1～2019.1.15 深入研究verilog hdl硬件描述语言，以及xilinx vivado开发平台

2019.1.15～2019.2.15 学习并实现摄像头驱动以及hdmi的显示驱动

4. 参考文献

（1）邓集杰, 刘铁根, 杨永,等. 基于机器视觉的嵌入式工业在线检测系统[j].

（2）吴伟学. 基于 fpga 的图像采集与处理系统设计[d].

（3）付昱强. 基于 fpga 的图像处理算法的研究与硬件设计[d].