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基于FPGA和DSP的文本图像采集及定位研究

作　者: 陈艳
导　师: 赵楠楠
学　校: 辽宁科技大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: DSP FPGA 文本定位图像处理数学形态学
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

本文对文本图像采集和定位进行了研究。首先是基于FPGA与DSP的文本图像采集设计。利用FPGA的高速性和灵活性加上DSP的特殊结构和优良性能,较好地解决了在进行视频图像采集过程中的运算量大和实时处理之间的矛盾,并且简化了外围电路,减少了系统的设计难度。整个系统以FPGA作为图像采集部分的核心器件,负责采集信号的时序控制,将输入的数字信号转换成帧格式,并建立双端口RAM与DSP进行实时视频数据交换;应用DSP的外设McBSP(多通道缓冲串口)接收数据,用DMA(直接存储器访问控制器)传输数据,满足实时采集的要求。同时也设计了文本定位的算法,Sobel算子的梯度算法对图像进边缘检测,从而快速准确的找到图像边缘。之后利用数学形态学处理文字边缘图像。然后应用区域生长算法对目标进行定位。最后根据文本的特征对文本区域进行判别,确定文本区域。并利用MATLAB进行了仿真,并给出了最终的结果。实验结果表明,本文提出的方法不但实现简单,而且可以比较准确地定位文本,还可以有效去除文字区域的背景图像。

全文目录

中文摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1. 绪论  8-11
  1.1 课题的研究目的及意义  8
  1.2 国内外研究现状  8-10
  1.3 论文的内容安排  10-11
2.FPGA 以及DSP 简介  11-16
  2.1 FPGA 及DSP 概述  11-13
    2.1.1 FPGA 概述  11-12
    2.1.2 DSP 概述  12-13
  2.2 芯片选型  13-16
    2.2.1 FPGA 选型  13-14
    2.2.2 DSP 选型  14-16
3. 视频处理基础  16-26
  3.1 模拟视频信号  16-23
    3.1.1 电视扫描原理  16-18
    3.1.2 彩色电视制式  18-19
    3.1.3 视频全电视信号  19-20
    3.1.4 彩色模型  20-23
  3.2 视频信号数字化  23-25
  3.3 本章小结  25-26
4. 基于FPGA 和DSP 的视频采集模块  26-45
  4.1 系统的总体介绍  26-27
  4.2 视频图像采集程序设计  27-33
    4.2.1 视频同步信号器  28-31
    4.2.2 中断信号的产生  31-33
  4.3 视频输入处理芯片  33-38
    4.3.1 SAA7114 的概述  34-35
    4.3.2 I~2C 总线工作原理  35-36
    4.3.3 SAA7114 的配置  36-38
  4.4 数据存储单元  38-41
  4.5 DSP 实现视频数据的读取  41-44
    4.5.1 McBSP 数据接收  41-43
    4.5.2 乒乓操作原理  43-44
  4.6 本章小结  44-45
5. 静态图像文本定位  45-60
  5.1 图像边缘检测  46-50
  5.2 数学形态学处理  50-52
    5.2.1 数学形态学简介  50-51
    5.2.2 数学形态学的基本运算  51-52
  5.3 采用区域生长算法进行文本矩形粗定位  52-54
    5.3.1 邻域  53
    5.3.2 算法步骤  53-54
  5.4 基于文本的图像特征的精确定位  54-59
    5.4.1 文本的图像特征分析  55-57
    5.4.2 精确定位结果分析  57-59
  5.5 本章小结  59-60
6. 结论  60-61
参考文献  61-64
致谢  64

基于FPGA和DSP的文本图像采集及定位研究

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