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本论文以CMOS图像传感器为基础，着重研究稳定高效的图像信号处理芯片的控制系统，以及适合硬件实现的高质量的图像处理关键技术，为CMOS图像传感器的单片集成系统的研究打下良好基础。具体研究成果有：1构建以12C总线，APB总线为基础的总线系统，完成对系统的数据流划分，保证了系统的稳定运行并提供了高效的数据传输能力。2研究并实现适合硬件实现的的伽玛矫正功能。3在此基础上，对当前的伽玛矫正算法和自动对比度增强算法的弊病进行分析，并且采用复用杏找表，曲线拟合的方式提出了一种改进的图像增强算法。解决了伽玛矫正中的资源浪费和对比度增强中的超阈值问题。在节省系统硬件开销的同时大大的改善了图像的处理效果。整个设计过程经历了浮点算法设计，RTL设计，定点验证模型设计，以及严格的定点模型算法和RTL设计的对比验证。最后在FPGA平台上进行验证，测试表明系统稳定高效的实现了预定的设计目标，在较低的资源开销的前提下较好的实现了CMOS图像传感器的控制系统和关键的图像处理单元。
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