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各种成像装置是人们用以改善和扩展视觉能力的辅助工具,借助这些装置获得人眼不能直接得到的图像信息。特别是,随着技术的进步和社会经济的飞速发展,以图像信息呈现的成像监测技术,已被广泛应用到社会生活及生产的诸多领域,例如,工业生产线自动化监测、机器视觉、智能交通、医学影像、卫星遥感等领域。便捷式成像及显示系统,尤其是嵌入式视频监测系统,因具有使用方便、应用范围广、可以实时处理大量图像数据、成本低、功耗低等特点,尤为人们所亲睐,且已成为高分辨视频监测系统的发展趋势。现场可编程门阵列FPGA具有并行工作的特点,在嵌入大量可用于数字信号处理的乘法器、加法器、片内RAM等单元时,可应用于对海量数据进行实时的处理,其数据处理能力等同于与任何DSP。本文提出了一种基于现场可编程门阵列FPGA的高分辨率CCD成像控制与图像实时显示设计方案,具有对成像前端进行成像控制、CCD图像信号预处理以及HDMI接口实时显示高分辨率CCD成像系统的RGB彩色图像。CCD成像实时显示系统硬件电路分为前端CCD成像电路和后端CCD成像图像数据实时处理及显示电路。成像前端使用SONY公司出产的CCD芯片ICX274作为光电转换器件、与ICX274配套的驱动芯片CXD3609R作为CCD驱动信号发生器、使用ADI公司芯片AD9945作为模数转换芯片。后端图像实时处理与显示系统使用Altera EPIC12Q240C8FPGA芯片作为系统核心控制处理器、镁光MT48LC32M16A2P-7ED SDRAM芯片用于高速数据流的缓存、ADI ADV7511作为HDMI视频编码芯片。CCD成像实时显示系统FPGA内部逻辑设计可分为如下几个模块:CXD3609SPI三线配置模块,可以实现驱动CCD进行图像采集以及CCD图像信号输出同步控制等功能;CCD图像信号预处理系统FPGA内部逻辑设计为彩色插值模块,可以将CCD输出的原始CFA数字图像信号编码成RGB彩色图像数据流;HDMI接口实时显示系统FPGA内部逻辑设计包括SDRAM输入及输出缓冲模块、SDRAM控制模块、ADV7511Ι2C配置模块、ADV7511中断处理模块、编码芯片视频数据输入缓冲模块、串口收发模块,可以实现人机交互以及高分辨率CCD成像系统的RGB彩色图像实时显示。系统软件开发环境使用Quartus Ⅱ11.0,仿真工具选用ModelSim6.0。通过测试表明,本文设计的基于FPGA的CCD成像实时显示系统稳定可靠,升级空间大,可满足高清视频的实时显示性要求。