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基于FPGA的航空数码相机的高速数字存储系统设计的开题报告
开题报告
一、选题背景和意义
近年来，随着航空技术和数字图像处理技术的迅猛发展，航空数字相机的应用越来越广泛。在航空测量、航空摄影、航空勘察等方面，高分辨率、高速度、高精度的数字图像处理技术对于航空领域的发展至关重要。然而，传统的模拟相机存在着分辨率低、图像质量差、适应性差、局限性大等问题。因此，数字化、智能化的航空数码相机逐渐成为新的研究热点。
在航空数码相机中，高速数字存储系统是实现高速数字图像传输和存储的核心部件。FPGA（FieldProgrammableGateArray）是一种可编程逻辑器件，具有高速度、低功耗、灵活性和可重构性等优点。因此，基于FPGA设计高速数字存储系统对于航空数码相机的研究具有重要意义。
二、研究内容
本项目旨在基于FPGA设计高速数字存储系统，实现航空数码相机的高速数字图像存储和传输。具体研究内容包括：
1.掌握FPGA的原理和特点，熟悉高速数字存储系统的电路原理和设计流程。
2.设计并实现基于FPGA的高速数字存储系统，包括数据输入、数据存储和数据输出三个部分。
3.在高速数字存储系统中，实现信号处理、数据缓存、时序控制和输出接口控制等功能。
4.对设计的高速数字存储系统进行性能测试和评估，包括数据存储速度、数据传输速度和系统稳定性等方面的测试。
5.利用设计的高速数字存储系统，实现航空数码相机的高速数字图像存储和传输，并对图像质量、图像分辨率等进行分析和评估。
三、研究计划
本研究项目将分为以下几个阶段：
1.阶段一（2021.10-2021.11）：调研和文献阅读。重点研究FPGA的原理、特点和应用，以及航空数码相机的发展现状和应用场景等。
2.阶段二（2021.11-2022.1）：硬件设计和仿真。按照高速数字存储系统的电路原理和设计流程，设计FPGA的硬件电路，并进行仿真和验证。
3.阶段三（2022.1-2022.3）：软件编程和系统测试。在硬件电路设计完成之后，进行软件编程，并对设计的高速数字存储系统进行系统测试和性能评估。
4.阶段四（2022.3-2022.4）：航空数码相机应用实验。将设计的高速数字存储系统应用到航空数码相机中，进行图像采集、处理、存储和传输等实验。
5.阶段五（2022.4-2022.6）：论文撰写和答辩。完成课题研究后，撰写论文并进行答辩。
四、参考文献
[1]NorimichiTsumura,ToshiyaNakaguchi,TatsuyaSuehiro,etal.Imageacquisitionandvisualizationofmultispectralcamerasystemforremotesensing.JournalofElectronicImaging,2019,28(3).
[2]HongJ,WangY,LuJ,etal.FPGA-basedHigh-speedImageDataAcquisitionandTransferSystemfortheVisibleImagingSpectrometer.JournalofPhysics:ConferenceSeries,2019,1193:052041.
[3]赵伟,张天阳,李锐.基于FPGA的高速数字存储系统设计与实现.电子测量技术,2019,42(7):105-110.
[4]许永策,杨飞,黄洁,etal.基于ZynqSoC的高速数字相机系统设计.系统集成技术,2019,28(3):58-65.
[5]于涛,赵亮,张俊,等.基于CCD和FPGA的高速数字相机的设计与实现.电子设计工程,2020,28(6):186-189.