摘 要
本文主要研究基于FPGA的高速图像处理技术， 围绕优化处理算法、解决硬件资源受限等问题进行探究。在相关概念及理论基础部分，介绍FPGA的基本概念与发展历程，以及高速图像处理技术的基本原理和研究现状。在指出基于FPGA的高速图像处理技术存在的问题中，主要探讨了FPGA硬件资源受限问题、指令延迟和时序限制问题以及高速数据传输引起的通信瓶颈等。在提出优化方案的部分，本文分别从算法及数据结构的优化、流水线和并行结构的指令优化以及数据传输优化等方面提出针对性的方案，并且通过文中实际案例的讲解，证明了优化方案的可行性，取得了较好的效果。最后，对本文的研究成果进行了总结与展望，并预测基于FPGA的高速图像处理技术的未来发展方向。
关键词：FPGA、高速图像处理技术、硬件资源受限
Abstract
This paper mainly studies the high-speed image processing technology based on FPGA, focusing on the optimization of processing algorithm, to solve the problem of hardware resources limited. In the related concepts and theoretical basis, the basic concept and development history of FPGA, as well as the basic principle and research status of high-speed image processing technology are introduced. In pointing out the problems of high speed image processing technology based on FPGA, the problems of FPGA hardware resource limitation, instruction delay and time sequence limitation and communication bottleneck caused by high speed data transmission are mainly discussed. In the part of proposing optimization scheme, this paper respectively puts forward targeted schemes from the optimization of algorithm and data structure, instruction optimization of pipeline and parallel structure and data transmission optimization, and through the explanation of actual cases in this paper, it proves the feasibility of the optimization scheme and has achieved good results. Finally, the research results of this paper are summarized and prospeced, and the future development direction of high-speed image processing technology based on FPGA is predicted.
Keyword:FPGA, high-speed image processing technology, limited hardware resources
目 录
1. 绪论 1
1.1 研究背景与意义 1
1.2 国内外相关研究现状 1
1.3 本论文主要研究内容与目标 1
2. 相关概念及理论基础 2
2.1 FPGA的基本概念及发展历程 2
2.2 高速图像处理技术的基本原理 2
2.3 图像处理技术研究现状分析 3
3. 基于FPGA的高速图像处理存在的问题 4
3.1 FPGA硬件资源受限的问题分析 4
3.2 针对指令延迟和时序限制的问题分析 4
3.3 高速数据传输带来的通信瓶颈问题分析 5
4. 基于FPGA的高速图像处理优化方案 6
4.1 算法及数据结构优化方案 6
4.2 基于流水线和并行结构的指令优化方案 6
4.3 数据传输优化方案 7
5. 结论 8
参考文献 9
致 谢 10
本文主要研究基于FPGA的高速图像处理技术， 围绕优化处理算法、解决硬件资源受限等问题进行探究。在相关概念及理论基础部分，介绍FPGA的基本概念与发展历程，以及高速图像处理技术的基本原理和研究现状。在指出基于FPGA的高速图像处理技术存在的问题中，主要探讨了FPGA硬件资源受限问题、指令延迟和时序限制问题以及高速数据传输引起的通信瓶颈等。在提出优化方案的部分，本文分别从算法及数据结构的优化、流水线和并行结构的指令优化以及数据传输优化等方面提出针对性的方案，并且通过文中实际案例的讲解，证明了优化方案的可行性，取得了较好的效果。最后，对本文的研究成果进行了总结与展望，并预测基于FPGA的高速图像处理技术的未来发展方向。
关键词：FPGA、高速图像处理技术、硬件资源受限
Abstract
This paper mainly studies the high-speed image processing technology based on FPGA, focusing on the optimization of processing algorithm, to solve the problem of hardware resources limited. In the related concepts and theoretical basis, the basic concept and development history of FPGA, as well as the basic principle and research status of high-speed image processing technology are introduced. In pointing out the problems of high speed image processing technology based on FPGA, the problems of FPGA hardware resource limitation, instruction delay and time sequence limitation and communication bottleneck caused by high speed data transmission are mainly discussed. In the part of proposing optimization scheme, this paper respectively puts forward targeted schemes from the optimization of algorithm and data structure, instruction optimization of pipeline and parallel structure and data transmission optimization, and through the explanation of actual cases in this paper, it proves the feasibility of the optimization scheme and has achieved good results. Finally, the research results of this paper are summarized and prospeced, and the future development direction of high-speed image processing technology based on FPGA is predicted.
Keyword:FPGA, high-speed image processing technology, limited hardware resources
目 录
1. 绪论 1
1.1 研究背景与意义 1
1.2 国内外相关研究现状 1
1.3 本论文主要研究内容与目标 1
2. 相关概念及理论基础 2
2.1 FPGA的基本概念及发展历程 2
2.2 高速图像处理技术的基本原理 2
2.3 图像处理技术研究现状分析 3
3. 基于FPGA的高速图像处理存在的问题 4
3.1 FPGA硬件资源受限的问题分析 4
3.2 针对指令延迟和时序限制的问题分析 4
3.3 高速数据传输带来的通信瓶颈问题分析 5
4. 基于FPGA的高速图像处理优化方案 6
4.1 算法及数据结构优化方案 6
4.2 基于流水线和并行结构的指令优化方案 6
4.3 数据传输优化方案 7
5. 结论 8
参考文献 9
致 谢 10
