| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6页 |
| 缩略词表 | 第13-14页 |
| 第一章 绪论 | 第14-19页 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 | 第14页 |
| 1.2 相关领域的研究现状 | 第14-17页 |
| 1.2.1 高帧率相机 | 第14-15页 |
| 1.2.2 图像传感器 | 第15-16页 |
| 1.2.3 Bayer插值算法 | 第16页 |
| 1.2.4 自动白平衡算法 | 第16-17页 |
| 1.3 本论文的主要研究内容、难点以及创新点 | 第17-18页 |
| 1.4 本论文的结构安排 | 第18-19页 |
| 第二章 高帧率视频采集系统设计 | 第19-37页 |
| 2.1 系统总体结构 | 第19-20页 |
| 2.2 光学成像模块 | 第20-21页 |
| 2.3 CCD驱动模块 | 第21-30页 |
| 2.3.1 KAI_0340驱动成像流程 | 第21页 |
| 2.3.2 KAI_0340逻辑时序设计及其仿真验证 | 第21-26页 |
| 2.3.2.1 KAI_0340基本的时序逻辑 | 第22-24页 |
| 2.3.2.2 KAI_0340逻辑时序设计 | 第24-25页 |
| 2.3.2.3 基于FPGA的逻辑时序仿真 | 第25-26页 |
| 2.3.3 KAI_0340的驱动脉冲电路设计 | 第26-30页 |
| 2.3.3.1 驱动脉冲信号设计要求分析 | 第26-27页 |
| 2.3.3.2 垂直脉冲驱动电路设计 | 第27-29页 |
| 2.3.3.3 水平脉冲、FD及复位脉冲驱动电路设计 | 第29页 |
| 2.3.3.4 电子快门脉冲与ESD静电保护电路设计 | 第29-30页 |
| 2.4 视频输出转换模块 | 第30-32页 |
| 2.4.1 AD9928简介 | 第30-31页 |
| 2.4.2 AD9928工作原理 | 第31-32页 |
| 2.4.3 AD9928的寄存器配置 | 第32页 |
| 2.5 电源模块设计 | 第32-33页 |
| 2.6 脉冲驱动信号的测试验证 | 第33-36页 |
| 2.7 本章小结 | 第36-37页 |
| 第三章 Bayer插值算法研究与FPGA实现 | 第37-61页 |
| 3.1 典型插值算法 | 第37-45页 |
| 3.1.1 最近邻插值算法 | 第37页 |
| 3.1.2 双线性插值算法 | 第37-38页 |
| 3.1.3 信号相关法 | 第38-40页 |
| 3.1.4 梯度插值算法 | 第40-42页 |
| 3.1.5 自适应梯度插值算法 | 第42-43页 |
| 3.1.6 加权系数插值算法 | 第43-45页 |
| 3.2 经典插值算法的性能评估 | 第45-52页 |
| 3.2.1 客观性能评估方法 | 第45-46页 |
| 3.2.1.1 色彩空间欧式距离 | 第45-46页 |
| 3.2.1.2 基于均方差的峰值信噪比 | 第46页 |
| 3.2.2 仿真结果以及性能评估 | 第46-52页 |
| 3.2.2.1 仿真结果及主观性能评估 | 第46-50页 |
| 3.2.2.2 客观性能评估 | 第50-52页 |
| 3.3 改进型梯度的插值算法 | 第52-58页 |
| 3.3.1 算法的原理与改进 | 第52-53页 |
| 3.3.2 基于FPGA的算法设计 | 第53-58页 |
| 3.3.2.1 基于FPGA实现的数据流过程 | 第53-54页 |
| 3.3.2.2 基于FIFO的数据缓存 | 第54-56页 |
| 3.3.2.3 基于FPGA的G通道插值 | 第56-57页 |
| 3.3.2.4 基于FPGA的R/B通道插值 | 第57-58页 |
| 3.4 基于FPGA时序仿真及实现结果 | 第58-60页 |
| 3.4.1 算法的时序仿真结果 | 第58-59页 |
| 3.4.2 算法的FPGA实现结果 | 第59-60页 |
| 3.5 本章小结 | 第60-61页 |
| 第四章 自动白平衡算法研究及FPGA实现 | 第61-81页 |
| 4.1 白平衡相关概念 | 第61-63页 |
| 4.1.1 人类视觉成像及其颜色恒常性 | 第61页 |
| 4.1.2 色温对相机拍摄的影响 | 第61-62页 |
| 4.1.3 Von Kries色系数定律 | 第62页 |
| 4.1.4 相机的白平衡处理 | 第62-63页 |
| 4.2 典型的自动白平衡算法 | 第63-70页 |
| 4.2.1 灰度世界算法 | 第63-65页 |
| 4.2.2 镜面反射算法 | 第65-66页 |
| 4.2.3 正交组合算法 | 第66-68页 |
| 4.2.4 白点检测算法 | 第68-70页 |
| 4.2.4.1 色温估计 | 第68-69页 |
| 4.2.4.2 增益计算与色温校正 | 第69-70页 |
| 4.3 自动白平衡算法性能及复杂度分析 | 第70-71页 |
| 4.4 改进的适合硬件实现的自动白平衡算法 | 第71-77页 |
| 4.4.1 改进的白点检测算法 | 第71-73页 |
| 4.4.2 基于FPGA的算法设计 | 第73-77页 |
| 4.4.2.1 基于FPGA数据处理的总体框架图 | 第73-74页 |
| 4.4.2.2 基于FPGA的色彩空间转换模块 | 第74页 |
| 4.4.2.3 基于FPGA的白点检测模块 | 第74-75页 |
| 4.4.2.4 基于FPGA的增益计算以及增益校正模块 | 第75-77页 |
| 4.5 基于FPGA的时序仿真及实现结果 | 第77-80页 |
| 4.5.1 算法的时序仿真结果 | 第77-78页 |
| 4.5.2 基于FPGA的实现结果 | 第78-80页 |
| 4.6 本章小结 | 第80-81页 |
| 第五章 全文总结与展望 | 第81-82页 |
| 5.1 全文总结 | 第81页 |
| 5.2 后续工作展望 | 第81-82页 |
| 致谢 | 第82-83页 |
| 参考文献 | 第83-87页 |
| 个人简历及攻读硕士学位期间的成果 | 第87-88页 |
