基于Zynq的嵌入式數字圖像傳輸系統(tǒng)的設計與實現.pdf

1、隨著嵌入式技術和圖像處理技術的快速發(fā)展，基于嵌入式的圖像傳輸技術成為目前電子技術領域重要的研究課題之一，在軍事、工業(yè)、農業(yè)、醫(yī)學等領域都得到了廣泛的應用。在嵌入式技術中，Zynq可擴展處理平臺是一種新近發(fā)展的系統(tǒng)平臺技術，它在一片芯片中集成了大規(guī)模可編程邏輯器件（FPGA）、低功耗高性能先進RISC處理器（ARM）和兩者的互連總線，因此同時具備FPGA技術和ARM技術的優(yōu)點，具有廣闊的應用前景。為了滿足圖像采集、傳輸、處理等系統(tǒng)高集成度

2、、非壓縮、大數據量的需求，論文在Zynq可擴展處理平臺上設計并實現了高速嵌入式數字圖像傳輸系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的在PC機+處理板卡上構建的數字圖像傳輸系統(tǒng)相比，由于Zynq平臺內部集成了可編程邏輯和處理器系統(tǒng)，可以方便的實現兩者所需的功能，所以在 Zynq平臺上實現的數字圖像傳輸系統(tǒng)具有功耗低、性能穩(wěn)定、體積小、性價比高等特點。與基于傳統(tǒng)分離式的ARM芯片+FPGA芯片的數字圖像傳輸系統(tǒng)相比，Zynq平臺內部的高速互聯結構既簡化了系統(tǒng)的搭建，又

3、使嵌入式系統(tǒng)的設計和實現變得更加靈活，同時也有利于提高圖像的處理與傳輸速度。論文充分利用軟硬件協同設計技術，以及Zynq平臺內部互聯總線集成度高、速度快、接口豐富等優(yōu)勢，將數字圖像數據的采集、傳輸、處理等功能集成到Zynq平臺，能夠滿足當前圖像傳輸系統(tǒng)的功能和性能要求。
　　論文在Zynq平臺上設計并實現的數字圖像傳輸系統(tǒng)，可以根據外部輸入命令通過USB接口攝像頭采集數字圖像，實現數據的本地存儲和高速處理，并可以通過千兆以太網將數

4、據傳送至遠程終端。論文對系統(tǒng)的軟硬件模塊及接口總線進行了合理的設計，簡化了系統(tǒng)的設計難度，減少了系統(tǒng)的資源消耗，增加了系統(tǒng)中軟硬件的數據交互速度；論文采用USB攝像頭進行圖像數據采集，為系統(tǒng)提供了穩(wěn)定可靠的數據來源，有利于系統(tǒng)的維護，提高了系統(tǒng)的通用性；論文在可編程邏輯部分對中值濾波算法進行了改進，改進的中值濾波方法在有效提高圖像數據質量的同時也提高了圖像的處理速度，降低了系統(tǒng)處理器的利用率，為遠程終端對圖像數據的進一步處理和使用提供了

5、條件；論文采用千兆以太網技術實現了圖像數據的遠距離高速傳輸，有效的提高了數據的傳輸帶寬，滿足了數字圖像傳輸系統(tǒng)的發(fā)展需求；通過可編程邏輯實現的VGA/HDMI顯示模塊以及在處理器部分實現的控制軟件，使系統(tǒng)具有良好的人機交互界面，也保證系統(tǒng)中各個模塊的有序工作。
　　論文對設計、實現的基于Zynq的嵌入式數字圖像傳輸系統(tǒng)進行了長時間的測試驗證，實驗數據表明，系統(tǒng)能夠很好的完成圖像數據的采集、處理與傳輸任務。經測試，論文設計、實現的圖