医用X光机是医疗、医学科研单位的先进设备,其中的图像处理和控制单元负责对X射线图像进行处理和分析,以便于进行临床诊断。X射线图像是当前临床应用最广泛的一种医学图像,从X射线图像获得准确的信息,是提高诊断技术水平的关键。Altera公司的Stratix II系列的EP2S60 FPGA是一款高性能、高密度的FPGA芯片,它支持Nios II嵌入式处理器。Nios II嵌入式处理器是Altera公司推出的可配置的软核处理器,它允许用户根据设计需要任意配置系统外设,FPGA和Nios II处理器的结合使用使得处理器、外设、存储器和I/O接口的组合更加合理,同时降低了设计难度,提高了设计灵活度。论文工作研究了医用X光机中的图像处理和控制单元的结构和工作原理,提出了基于EP2S60 FPGA和Nios II处理器实现图像处理和控制的设计方案。设计方案中图像处理模块采用VHDL语言实现了圆消隐、阴影校正、递归滤波、边缘增强、Gamma校正等图像处理算法;系统控制模块基于Nios II处理器,通过SOPC Builder工具实现了Nios II CPU对PIO接口、DDR SDRAM控制器、图像处理模块和网络模块等部分的控制。论文工作完成了图像处理模块的算法设计、实现、仿真和下载以及系统控制模块中Nios II处理器对DDR SDRAM的读写控制软件的设计、下载和调试。实验结果表明,本文设计的图像处理和控制单元能够满足医用X光机中图像处理的需要,且灵活性好、扩展性强。