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基于FPGA的图像采集与预处理系统设计的任务书
一、任务背景
随着数字图像处理技术的不断发展，图像采集和处理系统的需求不断增加。近年来，基于FPGA的图像采集与预处理系统越来越受到人们的关注和重视。FPGA具有可编程性强、运算速度快、功耗低等特点，在图像处理领域中有着广泛应用。因此，设计一款基于FPGA的图像采集与预处理系统，具有重要意义。
二、任务概述
本任务是设计一款基于FPGA的图像采集与预处理系统，主要包括以下功能模块：
1.图像采集模块：该模块通过FPGA板载的摄像头采集图像信号，实现图像的数字化处理。
2.图像预处理模块：该模块对采集到的图像信号进行处理，包括图像滤波、边缘检测、图像增强等处理方式，提高图像质量和清晰度。
三、任务内容
1.FPGA硬件设计：根据设计要求，选取合适的FPGA芯片，搭建基于FPGA的硬件平台，并实现对图像采集模块和图像预处理模块的控制。
2.键控模块设计：设计一个键控模块，连接至FPGA硬件平台，通过单片机进行控制，实现硬件的启动、调试和运行等控制功能。
3.图像采集模块设计：通过FPGA板载摄像头，设计并实现一个图像采集模块，采集图像数据，并将其存储在内存中。
4.图像预处理模块设计：基于图像采集模块采集到的图像信号，设计并实现一个预处理模块，包括图像滤波、边缘检测、图像增强等处理方式。
5.系统综合测试：根据设计目标，利用测试数据对系统进行测试，评估系统性能，指导后续系统优化和改进。
四、任务要求
1.系统硬件平台：使用FPGA板作为硬件平台，通过设计和编程，实现图像采集与预处理系统的功能。
2.程序设计语言：使用Verilog/VHDL语言进行FPGA的程序设计。
3.电路板设计：设计和制作单片机电路板，通过键控模块实现对硬件平台的控制。
4.系统测试：使用测试数据对设计的系统进行综合测试，评估系统的性能，并优化系统的实现方案。
五、任务成果
1.系统设计方案：包括硬件选型、电路板设计、程序设计等方面的详细设计方案。
2.硬件和软件源代码：包括FPGA的Verilog/VHDL程序代码、单片机电路板的设计代码等。
3.系统测试报告：包括系统测试的测试数据和测试结果分析报告。
4.系统文档和使用说明书：包括系统学习资料、系统设计文档、使用手册等相关资料。
六、任务进度安排
1.第一周：研究系统需求，完成系统设计方案，确定硬件配置和软件实现方案。
2.第二周：制作电路板，选取FPGA芯片，完成FPGA硬件平台搭建。
3.第三周：基于FPGA芯片和电路板优化设计图像采集模块。
4.第四周：设计图像预处理模块，并完成系统整体设计和编程。
5.第五周：进行系统测试，收集测试数据，分析测试结果，完成系统测试报告。
6.第六周：编撰系统文档和使用手册，整理任务成果。
七、任务参考文献
1.梁云涛，基于FPGA的图像采集与处理系统设计。
2.刘磊，基于FPGA的数字图像处理系统设计。
3.王延华，FPGA在数字图像处理中的应用。
4.侯明明，基于FPGA的实时图像处理系统设计。