近年来港口业务发展迅速,无论是内陆港,还是进出口港都对港口业务建设的数字化提出了越来越高的要求,数字化港口是港口业务发展的必然方向。以往许多港口的监控基本上都由人员到现场巡视或抽查等方式进行,不仅监控的时间和空间非常有限,而且效率较低。所以设计一套针对港口应用实际特点的低复杂度、低成本的图像监控系统,具有重要的现实意义。 本文系统分析了现有的多种静止图像压缩算法的原理与实现方法,比较总结了各种压缩方法的优缺点,结合港口图像监控系统的实际要求,提出了一种差值图像编码压缩技术,此技术的特点在于算法复杂度低,易于在低成本的数字逻辑电路中实现,同时又能针对港口应用场合取得较好的压缩效果。 本文在系统分析比较各种图像采集处理电路的基础上,设计并实现了基于FPGA与CMOS图像传感芯片的数字图像采集处理电路,电路结构简单,成本较低。利用Verilog硬件描述语言编程实现了灰度图像采集存储、差值图像编码压缩、RS-232串口数据传输等功能。最后利用Visual Basic编程实现了基于PC机的图像接收、解码、显示软件,完成了港口多点无线图像监控系统的基本结构。 经过联调与测试,证明系统工作稳定。差值图像编码压缩技术在保证图像质量的前提下,有效的降低了数据量,使得系统能够基于结构简单的图像采集处理电路,在较低的无线数据传输速率下满足港口多点图像监控的时序要求。