基于FPGA与Sobel算法的实时图像处理

如今,图像处理算法的复杂度越来越高,图像处理的数据量越来越大,图像处理的实时性显得十分重要。为了解 决图像预处理、视频流数据实时性存在的问题,给出了一种基于FPGA和OV5640以Sobel算子进行边缘检测的图像采集与处 理系统设计方法,FPGA将OV5640摄像头采集到的视频流数据传送至SDRAM,由Sobel算子模板处理后通过VGA显示视频 图像。该设计基于Intel公司的Cyclone IV系列FPGA芯片EP4CE10F17C8进行了验证。实验结果表明,基于FPGA和Sobel边 缘检测算法,使用流水线设计和乒乓操作,可实现视频流数据处理的实时性。     

基于FPGA的快速图像处理平台

FPGA用于构建高性能的DSP系统。文章讨论在FPGA上建立图像处理平台的方法,它涉及FPAG到图像传感器和VGA显示器之间的接口。FPGA与图像传感器之间的接口速度很慢,制约了在FPGA中采用并行方式的处理效率。DSP芯片从本质上说它的计算还是顺序方式。文章将标准程序分别放在FPGA和基于DSP的系统上实时运行,结果表明FPGA明显优于DSP实现的顺序处理技术。     

基于FPGA的多软核图像处理系统设计

介绍以图像处理为应用背景、基于FPGA芯片建立的多软核系统设计。系统中包含两个Nios II软核处理器和两个用于进行图像颜色空间转换的CSC MegaCore IP核。两个NiosII软核处理器共享程序存储器、数据存储器及启动存储器。在硬件设计方面,CSC MegaCore IP作为外围组件通过一个自定义的接口控制器连接到以Nios II软核处理器为核心的SoPC系统中。在软件设计方面,运行在每个Nios II软核处理器上的程序通过硬件Mutex核协调对共享数据存储器的访问。     

基于FPGA的32位并行乘法器的设计与实现

首先分析比较了几种典型的乘法器实现结构，然后采用树型组合方式，对其结构进行了优化，最后在FPGA上设计并实现了一个高性能的32位并行乘法器。     

基于FPGA的线阵CCD相机控制系统设计

提出了一种基于FPGA的CCD相机采样率控制系统,该系统能改善线阵CCD相机采样的均匀性,使成像质量得到提高。     

基于FPGA的相关测速系统

介绍了测速系统的研究,包括系统构成、方案实现以及如何在现场可编程门阵列FPGA中实现相关运算等。融合了信号采集与处理、可编程逻辑器件和互相关技术等,具有学科交叉融合的特点,在运动物体的非接触测速上具有较大的实际应用价值。     

基于FPGA+DSP的实时图像处理平台的设计与实现

药用管制瓶在灌装前必须进行多个指标检测。针对实际生产的需要,基于FPGA和DSP,提出并设计了小型化、低功耗的多通道高速实时图像采集、处理和显示系统。给出了影响系统性能的主要因素。     

基于DSP+FPGA分层图像处理技术的智能相机设计

FPGA和DSP都可用于图像处理,但目前的很多以DSP为核心的图像处理系统中,FGPA只是用于控制电路的设计,其丰富的片上资源常常被浪费,在充分考虑了DSP和FPGA做图像处理所具有的各自特点后,提出了一种基于DSP+FPGA的分层图像处理技术.详细介绍了系统方案设计,以具体的边缘检测算法为例,介绍了FPGA实现的程序框架与每个程序模块的功能,并给出了数据流正确性验证方法.     

基于FPGA+DSP的实时图像处理系统设计与实现

针对图像处理系统计算量大、实时性高和体积小的要求,研制了一种以DSP为主处理器FPGA为辅处理器的高性能实时图像处理系统.利用这两种芯片的各自特点,将算法分成两部分分别交由FPGA和DSP处理,大大提高了算法的效率.系统具有结构简单易于实现和运用方便灵活的特点,加载上相应的程序之后能实现对所获取的图像跟踪、识别和匹配等处理方法.详细说明了系统的设计思路和硬件结构,并在硬件系统上进行了算法仿真及实验验证.实验结果表明:该系统实时性高,适应性好,能够满足设计要求.     

基于FPGA的改进Sobel算法图像边缘检测系统

边缘信息是数字图像信息的重要组成部分,传统的边缘检测程序会因串行执行指令而导致检测效率下降。为了提高图像边缘信息的处理能力,提出一种基于现场可编程门阵列的改进Sobel算子的边缘检测方法,其中,Sobel算法的卷积核从2方向扩展到8方向,并具备阈值自适应能力。板级测试结果表明,基于现场可编程门阵列的改进Sobel算法边缘检测方法充分发挥FPGA并行处理的优势,能够高效准确地检测图像的边缘信息,图像层次感强、成像稳定,在图像的并行处理中有明显的优势。     

基于FPGA的核物理实验定标器的设计与实现

介绍使用现代EDA手段设计核物理实验常用仪器－定标器的原理和实现方法。新的定标器利用FPGA技术对系统中大量电路进行集成，结合AT89C51单片机进行控制和处理，并增加数据存储功能和RS232接口，实现与PC机通信，进行实验数据处理。本文给出详细的新定标器设计原理图和FPGA具体设计方法。     

基于FPGA的核物理实验定标器的设计与实现

介绍使用现代EDA手段设计核物理实验常用仪器--定标器的原理和实现方法.新的定标器利用FPGA技术对系统中大量电路进行集成,结合AT89C51单片机进行控制和处理,并增加数据存储功能和RS232接口,实现与PC机通信,进行实验数据处理.本文给出详细的新定标器设计原理图和FPGA具体设计方法.     

基于FPGA的图像处理硬件加速系统的设计

为解决图像处理算法越来越复杂,普通的计算平台已满足不了当前需求的问题,根据现场可编程门阵列(field programmable gate array, FPGA)的并行计算特点对FAST角点检测算法和Sobel边缘检测算法进行硬件加速,采用HLS(high-level synthesis, HLS)高层次综合技术对两种算法进行设计并进行相应的优化。为提升系统整体性能,在FPGA上实现全部视频输入输出接口和图像算法的完整通路,通过FPGA算法电路与OpenCV算法程序进行对比,前者的图像处理速度快于后者9～11倍,系统功耗也仅为1.9 W,图像检测可达56 fps,满足实时图像处理要求,为以后设计复杂的图像处理系统提供了参考。     

基于FPGA的数字心率监测仪设计

提出了一种基于现场可编程门阵列( FPGA)的数字心率监测仪的设计方案.由脉搏传感器采集到的脉搏信号经过预处理和模/数转换,送给FPGA进行数据存储及处理,实现实时监测与显示心率参数、自动报警等功能,具有抗干扰性好、集成度高和易于扩展的优点.     

一种基于FPGA的实时视频跟踪系统硬件平台设计

提出一种基于FPGA的视频跟踪系统硬件平台的设计方法,包括主控芯片、CMOS图像采集、多端口SDRAM控制器、图像VGA显示、SOPC系统和云台控制驱动等电路的设计。通过该平台,可以实现实时图像采集、缓存、显示和云台驱动;在SOPC系统中加入代码,可以实现运动目标的检测、跟踪、定位,改变云台转动方向,实现自主跟踪。     

基于FPGA和ARM的GPS多径实验平台

研究了GPS接收机捕获模块的基本原理和实现方式,利用Xilinx公司的Xc3s1000型FPGA和ARM公司ARM7TDMI-S核的结合设计一个仿真实验平台,控制多径参数,从而掌握接收机定位受到的影响.阐述了中频仿真多径的产生方式、信道的传输、相关器设计,用户操作界面的设计.实验平台可靠性和针对性较强,对GPS接收机的设计和改进有一定的帮助.     

基于FPGA和CIS的人民币图像采集系统设计

对基于FPGA和CIS的人民币图像采集系统进行了研究,并试制了实验设备.在分析CIS各种驱动信号时序关系的基础上,利用FPGA实现了CIS所需的各种驱动信号,完成了FPGA的逻辑设计.在此基础上进行了图像采集实验,并针对采集的灰度图像数据的稳定性和采集速度进行了分析.实验结果表明:该实验系统在图像采集速度和数据稳定性方面是比较满意的.     

基于以太网传输的图像处理系统设计及FPGA实现

为了保存经过采集和处理后的图像,并且确保传输图像的实时性和高效性,设计了一种远距离、高效率传输存储系统,该系统的FPGA主控芯片是Altera公司研发的Cyclone IV E系列,通过以太网中的UDP协议实现图像数据的传输。首先,通过摄像头OV5640进行图像数据的采集;其次,把采集到的数据进行图像预处理;然后,把处理后的图像通过SDRAM进行缓存;最后,通过网线利用UDP传输协议传输到上位机上进行保存。该方法适用于数据传输量大、传输距离远以及传输效率高等要求,并且能够实时的保存处理后的图像数据,为后续的处理奠定了基础。