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基于FPGA的声纳图像处理卡的设计与实现(可复制论文).pdf

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基于FPGA的声纳图像处理卡的设计与实现(可复制论文).pdf

上传人:mkt365 2013/11/14 文件大小:0 KB

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文档介绍

文档介绍:要摘功能模块,也是本文的主要研究工作三部分:载体——图像处理板的硬件系统设计,接口——璞傅那徒涌诔绦蛏杓疲怼!M枷裨ご硭近年来,随着声纳技术的发展和硬件处理能力的提高,声纳数据——尤一个声纳系统的图像处理板承担着从数据采集设备接收图像数据,对这此外还在处理板上设置了两片云古也僮鞯男问奖Vち送枷袷流的连续、实时性。本文开发了璞冈赪操作系统环境下的驱动程序和应用接口程序,采用了浞绞奖Vち耸荽涞乃俣群涂煽涉及到的主要算法及其运算特点,并在实现了开闭处理和中值滤波这两种具有代表性的算法。通过与机的比较显示出在图像预处理中其是声纳图像数据处理的运算量愈发增加,一个图像预处理硬件模块可以很大程度上减轻主机处理器的运算负担。本文提出了一个声纳图像处理板的解决方案,它具有运算效率高、通用性好等特点。些数据进行预处理,并上传至主机磁盘存储的任务。这一任务可细化为三大法在上的实现。硬件系统方案选取作为主处理器,职责是完成该图像处理卡所承担的全部图像处理运算以及存储器、外围接口等的控制任务。针对图像声纳系统数据率高的特点,硬件同上端机的接口采用了植孔芟呱杓疲性,实现了人机交互和对板卡的控制操作功能。本文还讨论了图像预处理所的优越性。关键词:图像声纳;图像处理;;哈尔滨工程大学硕士学位论文
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作者┳:王描乍作者┳:互辅叮日期:易旯露呷铡垡荒昵僭拢奕骸圩学位论文原创性声明日期:死唧年弓月。锣日学位论文授权使用声明哈尔滨工程大学作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在本论文不包含任何其他个人或集体己经公开发表的作品成果。,对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本人完全了解学校保护知识产权的有关规定,即研究生在校工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。解密后晒豕こ檀笱徒挥泄夭棵沤斜4妗⒒惚嗟取本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由文中指出,并与参考文献相对应。除文中己注明引用的内容外,攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索,可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文,可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合本论文谠谑谟柩缓蠹纯口在授予学位个月后’口。’
第滦髀立题背景地球表面%的面积被水覆盖,在这片辽阔的水面之下,蕴藏着极为丰富的生物和矿产资源。世纪是海洋的世纪,对于拥有万公里海岸线和蚱椒焦ɡ锖Q蠊恋奈夜此担行У乜7⒑Q蟆⒗煤Q螅钊胩索海洋的内在规律,对我国的经济、国防等领域都具有十分重要的价值和意义:电磁波在水中传播的衰减十分迅速,声波在水中传播不仅在作用距离上远远大于电磁波,而且它还携带有反射目标的相关信息,通过对这些回波信号的分析,我们就可以得到关于目标的存在性、位置以及其他许多特征信息。因此,基于声波的探测成为水下获取信息的最佳途径。声纳是利用声波来判别水下物体存在、位置及类型的方法和设备。在实际应用中,常常需要对未知区域进行探测,此时不仅难以布放测量基阵,在目标上安装应答器更是难上加难。图像声纳较普通多波束声纳相比具有更高的分辨率,从而不会将水下目标视为点目标,利用图像声纳进行主动探测就可以从目标的回波中分析出海底、海水中的情况细节,最终绘制出所测量区域或者物体的直观图像。配备了图像声纳的智能水下机器人能够应付水下恶劣多变的海洋情况,到达人无法达到的深度从而代替人类完成海洋勘探、侦查、导航、水下设备监测和救捞等危险而复杂的工作。图像声纳因其功能和用途,有数据量大,实时性高等特点,目前常用的图像声纳发送的数据都是原始的图像数据,或者只能进行有限的操作,如果需要对其进行进一步处理,必须将数据上传到主机磁盘之后再进行。因此,对原始图像数据进行处理为计算机系统提出了一个新的要求。图像数据的数据量较一般的数据要大得多,尤其是实时显示对数据率要求就更为苛刻。如果这些数据使用该机的中央处理器进行处理,将会严重的占用主控计算机的处理器资源,并且常常难以达到数据运算和实时显示的吞吐量要求。而使用硬件图像处理系统对图像进行处理,再将处理结果上传就可以解决此问题。本论文基于这点考虑,为图像声纳设计一个数字图像处理模块。哈尔滨工程大学硕士学位论文
,这类声纳设备可以对譬标进行二维或三维戚像。传统声纳主要以远程目标的距离和方位探测