论文摘要：激光成像系统图像采集处理单元的设计与实现

        激光成像技术作为新兴发展起来的新技术，将激光技术、成像传感器技术以及图像处理技术结合在一起，并伴随着现代微电子技术的不断发展，获得了迅猛的发展。激光主动成像系统中图像采集与处理平台的性能对成像系统的图像清晰度、目标识别与跟踪的准确度等影响巨大，在激光主动成像系统中发挥着举足轻重的作用。

        为了实现对目标高准确度、高实时性的激光成像监视，本文对激光成像系统中图像信息采集与处理单元进行了设计。论文的主要研究内容包括：

        首先，研究了模拟视频技术与数字视频技术的基本理论，分析了 PAL 模拟信号到ITU-R-656 格式的数字视频信号的转换原理与信号格式，确定了数字视频处理系统的基本组成；分析了数字图像预处理算法的基本原理和应用环境，并对其中的典型算法进行了比较，为图像采集处理单元的设计提供了理论依据。

        其次，设计了基于 ADI-BF561 双核 DSP+FPGA 的结构，分配了两个处理器的任务和工作， DSP 作为主处理器，控制视频图像的采集、存储，并完成图像处理算法； FPGA作为协处理器，完成图像预处理并且为 DSP 提供部分寄存器扩展。分模块设计了图像采集处理单元的硬件电路，并利用 Cadence 电子设计工具制作了 PCB 电路板。通过对ADI-BF561 特有的 PPI （Parallel Peripheral Interface）视频接口和独立于内核运行的 DMA

（Direct Memory Access）等硬件功能模块的优化利用，结合基于硬件结构的程序算法，实现了图像数据的实时采集与显示，为目标识别和跟踪算法的移植提供了应用平台。

        最后，搭建了图像采集处理平台，开展了硬件单元性能测试、图像采集与显示以及图像预处理实验。实验结果表明：图像采集处理单元能够完成对 25frame/s、16-bit、720×576 像素的视频图像的实时采集与显示，并具有良好的实时图像预处理效果。