一種基于PCI總線高速圖像采集、處理系統(tǒng)的研究.pdf

1、紙質文檔掃描設備即掃描儀是大批量紙質文檔電子化作業(yè)的重要設備，其速度指標是客戶最關心的重要指標。圖像采集以及傳輸技術作為其關鍵技術，無疑是比較活躍的一個研究領域。本文工作是通過PCI總線將高速圖像轉換、采集及前期處理后，再傳輸?shù)絇C機，完成對文檔的掃描，從而達到提高掃描速度，增強在國內(nèi)外文檔掃描技術上的競爭力。 本文在分析國內(nèi)外紙質文檔掃描設備現(xiàn)狀及數(shù)字圖像獲取技術的基礎上，結合對目前常用圖像傳感器CIS、CCD前期的研究工

2、作，包括圖像光電轉化、信號輸出、采集控制的原理，提出了一種新的基于PCI總線的高速圖像采集、處理系統(tǒng)。此項技術采用了CIS作為圖像傳感器，利用模擬前端和可編程門陣列器件FPGA分別完成模擬轉換和實時控制、實時處理，并通過高速PCI總線把已預處理后的圖像數(shù)據(jù)高速傳輸?shù)接嬎銠C中，從而可以得到像質良好的數(shù)字圖像，便于進行后期圖像切分、OCR識別、條形碼識別等圖像處理工作。 本文研究確定了光學系統(tǒng)的主要參數(shù)，并在分析了本文所提出技術路

3、線的基礎上，確定了硬件設計原則，并對具體的硬件電路進行了設計。采用可編程邏輯器件，利用其高速、并行、實時等特性，對獲取的原始數(shù)字圖像進行預處理。包括對色差校正、圖像增強、斷點補償、灰度轉換等預處理技術進行了研究，并給出采用的具體算法。本文研究同時還涉及到數(shù)字系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸校驗有關技術。 實驗結果表明，本文所提出的高速圖像采集、處理技術的方案是可行的，具有廣泛的應用價值。這種技術已在我單位研制的高速紙質文檔掃描設備中得到成功應用

4、，取得良好的經(jīng)濟效益。該項技術研究的成功，不但解決了掃描儀中掃描速度的關鍵技術瓶頸問題，增強了在國內(nèi)外文檔掃描技術上的競爭力，而且在利用硬件FPGA技術實現(xiàn)圖像處理上作了有益的嘗試。 鑒于目前FPGA器件的發(fā)展，其資源更加豐富，應用更加靈活，其使用在本系統(tǒng)技術還存在一定的研究空間，例如可嘗試FPGA完成圖像壓縮、圖像加密等技術的研究。同時高速、大規(guī)模的FPGA應用領域，不僅僅限于對圖像信號的采集、處理，也可擴展到其他信號的采集