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随着数字电路技术的发展和进步,数字图像中的数字采集技术开始有了新的进展。DSP(Digital Signal Process)和 FPGA(Field Programmable GateArray)各以其突出的特色在高性能图像采集系统中各占千秋。总体上看，当前主流的数字图像采集处理研究方向有以下几大类。1) 以传统 PC 为核心的图像采集处理技术；2) 基于专用的数字信号处理器 DSP的图像采集及处理技术；3) 基于专用集成电路 ASIC 的图像采集卡；4) FPGA 和 DSP 相结合的图像采集处理技术；5) 基于 FPGA 的硬件图像采集处理技术。随着 FPGA 制造工艺的不断提高，FPGA 向着大容量、高速度的方向不断前进。由于FPGA的大容量和高速度的特性，使之刚一出现就与SOPC 技术相结合，为图像采集和处理提供了一种新的解决方案。基于 FPGA 的图像处理技术适用于处理数据量大、重复性高但算法复杂度相对简单的场合，但是随着基于 FPGA 的硬件算法 IP 核越来越成熟、广泛，以 FPGA 为核心的图像采集处理系统应用越来越受欢迎。另外随着 FPGA 的制造工艺不断进步和集成技术的不停发展，为FPGA 的数字硬件系统在实时图像处理领域的强大处理能力提供了可能。19408
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德国蒂宾根大学设计了一个小型的 FPGA 板作为 PCI 系统的协处理器。该小型 FPGA 协处理器板适用于可视化 3D 数据集的算法加速，其将大量的短整数和位操作运算从 CPU 转移到 FPGA 上运行。
英国诺丁汉大学的 Yiqun Zhu、Barrie RHayes-Gill、Steve P Morgan 和 Nguyen
Hoang等人针对激光多普勒血流测定仪对采集的图像进行采集处理,此系统FPGA不仅控制模数转换和缓存模块以及USB接口,还进行高速的1024点的FFT变换,系统传送256*256的图像帧耗时1.7s,比现有的系统速度快7倍之多。此系统为任何型号的CMOS摄像头采集系统提供了参考模型,具有高性能和一定的通用性。
韩国 Sungkyunkwan University 的 Jong HyunPark、Dae RoLee 和 Jae Wook等人研究的基于FPGA单机彩色图像变换系统,通过硬件语言实现对图像的算法处理,将处理完的图像数据通过USB接口传送给PC机,使图像采集处理脱离软件的束缚,但是其致命缺点就是,当系统要进行高清图像的采集时,此时USB传输速度难以达到实时性的要求具有一定的局限性。
2010 年哈尔滨工业大学庞业勇以基于 Stratix III 系列 FPGA 的 DE3-340作为图像处理平台，进行了典型图像预处理算法的 FPGA 实现，同时论述了基于 FPGA 可重构计算的算法硬件设计方法，剖析了全新的软硬件协同设计思想。
美国宾夕法尼亚州立大学设计了基于PCI总线的FPGA /r发平台图像采集系统方案。FPGA芯片釆用Altera公司的EP1S40实现;PCI桥采用PCI9656芯片实现;SDRAM用来存储图像数据。整个片上可编程系统组件之间通过Avalon总线模块进行瓦连。该系统的硬件资源丰富,适合快速处理一些高分辨率的图像信息,较高的系统运行效率,但是复染的系统和较高的成本使其在很多方面的应用受到了制约。
中国科学院上海技术物理研究所设计了基于FPGA的高速实时图像数制采集系统的采集方案。它采用USB总线，可以实现热插拔、即插即用的实时数据的传输。该系统的主要流程为串行数据从RS422通道进入FPGA,通过FPGA对数据进行串并转换,经过外部FIFO对数据进行同步和缓存后发送至USB控制芯片,最后由USB控制芯片将数据传输至总线。此方案的硬件具有很强的适应性强,而且升级什么方便。但是这个方案中额外用到了 FIFO器件,这样就增加了硬件设计的复杂性,并且USB在传输时占用PC机的内存,所以会影响整个系统的工作状态。