【摘 要】
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据统计,全国每年因电晕现象而造成的电能消耗超过了21亿kW.h,是电能消耗的主要原因之一。同时,电晕的辉光放电会干扰周围的通讯设备,影响通讯质量,严重的电晕现象甚至可能导致火灾
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据统计,全国每年因电晕现象而造成的电能消耗超过了21亿kW.h,是电能消耗的主要原因之一。同时,电晕的辉光放电会干扰周围的通讯设备,影响通讯质量,严重的电晕现象甚至可能导致火灾等安全事故,从而造成不可估量的损失。准确及时的探测出电晕现象及其发生的位置,从而采取相应的补救措施,可以有效的降低其造成的损失。为此,本文构建了一套FPGA+DSP架构的视频图像电晕探测系统,并且实现了FPGA部分的多通道视频图像采集预处理系统设计。首先根据系统的实际需求情况,提出了系统的性能指标,并且对系统的整体结构进行了设计。根据此结构设计了一套完整的硬件平台,以常用的视频信号的格式为标准,进行时序分析,使用Verilog语言完成了视频采集IP核、显示IP核和IIC控制器的设计,并且对DDR2、DMA和SRIO等工具和IP核进行调试和配置,完成了视频的采集、显示、存储和传输功能。此外,利用双口RAM高效的实现了一套形心定位算法,该算法能够以IP核的形式被调用,通过PLB总线与其它IP核(如视频采集核、显示核等)联系到一起,在嵌入式软核microblaze的控制下,构成一套完整的视频采集和预处理系统。最后对系统进行了整体测试和性能分析,验证了系统的正确性和指标完成情况。论文的创新之处是利用双口RAM高效的实现了形心提取算法,相比于普通的FPGA形心算法,该算法在降低了大量资源消耗的情况下,将算法效率提高了一倍,充分的体现了系统在预处理方面的优势。此外,多通道的视频图像采集预处理系统适合绝大多数的视频处理环境,通用性强,有很大的实用价值。
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