摘要:随着图像传感器技术的发展，各种图像采集相机的分辨率越来越高，人们对图像采集系统性能和处理数据的速度要求相应提高，综合当前国内外需求的现状，相比CPU/DSP方式，以FPGA为核心的硬件图像处理系统逐渐成为主流。

基于此，本文利用FPGA设计视频图像采集系统，进而对图像进行采集和实时图像处理。该系统主要由FPGA、OV5640摄像头和LCD液晶显示屏三大部分构成，实现将从摄像头模块采集的图像数据传入FPGA进行缓存处理并对得到的数据进行转换，最后将处理好的图像数据实时传入LCD模块显示的功能。根据设计需求，本文采用自顶向下的设计方法，包括5个功能模块：上电延迟模块、寄存器配置模块、DDR模块、图像采样模块和LCD显示模块，从而实现FPGA对摄像头的控制、图像数据的采集和LCD显示。

关键词：图像采集；FPGA；摄像头

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 研究背景及意义-1

1.2 研究现状-2

1.3 研究内容-2

2 FPGA及软件开发环境-3

2.1 FPGA特点介绍-3

2.2 FPGA发展现状-3

2.3 ISE工具介绍-4

2.4 硬件描述语言-4

3 系统总体方案设计-6

3.1 系统方案设计-6

3.2 方案分析-6

3.2.1 FPGA型号选择-6

3.2.2 Camera型号选择-7

3.2.3 LCD型号选择-8

4 系统硬件-9

4.1 FPGA开发板-9

4.2 Camera模块-10

4.2.1 Camera模块选择-10

4.2.2 Camera模块工作原理-10

4.3 LCD模块-13

4.3.1 LCD模块选择-13

4.3.2 LCD模块工作原理-13

5 系统设计与实现-15

5.1 顶层模块设计-15

5.2 上电延迟模块-15

5.3 寄存器配置模块-15

5.4 图像采样模块-17

5.5 DDR模块-18

5.6 LCD显示模块-18

5.7 系统实现-19

结    论-20

参 考 文 献-21

附录A 顶层模块程序设计-22

附录B 上电模块程序-27

附录C 寄存器配置模块程序-29

附录D 图像采样模块程序-32

附录E LCD显示模块程序-35

附录F DDR模块程序-42

致    谢-54