基于全可编程SOC的高速红外成像系统设计研究

针对传统嵌入式系统难以处理和显示高速大数据量的红外图像的问题,介绍了基于Xilinx公司集成了双核ARM和FPGA的全可编程Zynq SOC的高速红外成像系统,其FPGA实现探测器图像采集、非均匀校正、VDMA视频流传输等功能,ARM处理器运行Linux系统,完成通过USB WiFi或千兆以太网的网络视频传输。实验结果显示该系统能够实现高速率、高分辨率的红外成像,功耗低,结构简单,通用性强。     

基于ARM和FPGA的微加速度计数据采集系统设计

基于常用的MEMS惯性器件微型加速度计,介绍一种采用ARM和FPGA架构来采集加速度数值的设计方案,微加速度计的模拟输出信号经A／D芯片转换后由FPGA进行处理和缓存,然后ARM接收FPGA的输出数据并对数据进行显示和存储,对如何用FPGA实现该数据采集系统的传输控制和数据缓存,以及FPGA与A／D转换芯片和ARM的接口设计给出了说明,实现了加速度数值的采集、传输、显示和存储,该方法配置灵活、通用性强,可以较好地移植到相关器件的数据采集系统中。     

基于ZYNQ芯片的实时视频处理系统设计

文中研究Xilinx Zynq平台的ARM+FPGA体系结构,提出一个基于ZYNQ芯片的软硬件协同工作的实时视频处理系统。该系统采用ARM处理器进行图形界面程序开发,实现任务调度;通过Vivado HLS工具进行图像处理算法开发,实现在DDR缓存上的数据交互。测试结果表明,这种基于ARM+FPGA的软硬件协同处理系统使视频处理速度获得了很大的提升,满足实时性的要求。     

基于ARM11+FPGA的多路视频监控系统关键技术研究

针对当前多路视频采集远程传输系统存在的问题,提出一种基于ARM 11和FPGA的解决方案,分析了系统的组成结构和关键技术.应用FPGA首先实现了对多路视频信号的同步采集,其次解决了对视频缓存操作过程中的存储、读写冲突及时钟同步问题,最后生成BT.656格式视频流进行后续处理.利用高性能ARM11处理器内部MFC模块,完成了对视频信号的H.264编码.系统采集到的多路视频信号通过网络发送,监控端实时接收数据,进行解码后显示,具有广阔的应用前景.     

基于Zynq的图形生成电路设计与实现

为了适应机载液晶显示器向低功耗、高集成度发展的趋势,提出了一种基于Zynq可扩展处理平台的图形生成电路实现方法。该方法以Zynq为核心搭建硬件平台,使用Zynq集成的ARM处理器执行图形生成算法运算,配合可编程逻辑资源,按照一种三缓冲机制对DDR3 SDRAM帧存数据进行缓冲处理,实现图形的实时生成。采用本设计可以生成多种分辨率的机载图形画面。实验结果表明,当生成分辨率为1 024×768的EFIS电子飞行显示系统画面时,帧率可达74fps,能够满足机载液晶显示器高性能实时显示需求。     

4K视频流HEVC编解码传输的异构多核方法研究

HEVC视频编解码标准常用于压缩解压高清视频数据,但对于4K及以上超高清视频数据,传统的视频流编解码传输方式难以实现高效的视频压缩率和压缩速率。文中针对超高清视频流HEVC编解码,提出ARM+FPGA的异构多核视频流传输方法,用ARM搭建Linux系统实现多任务处理与实时监控,用FPGA实现硬件加速,对视频流进行接收、转换、处理、编解码以及输出显示。采用Zynq UltraScale+MPSOC全可编程平台进行4K视频HEVC编解码传输测试,视频分辨率为3 840×2 160,帧率为30 f/s,像素格式为YUV420,颜色深度为8位,时长120 s。测试结果表明,编码所用时长仅为71 s,视频数据压缩率高达6.19%,较好地满足4K视频编解码传输要求。     

基于Zynq7020的组合导航处理平台软硬件系统的设计与实现

提出一种基于Zynq处理平台的组合导航系统设计及实现方案,Zynq7020作为新近发展的可扩展处理平台,集成了大规模可编程逻辑器件(FPGA)、低功耗高性能先进ARM处理器,两者通过内部总线互联与通信,满足高集成度、高性能数据处理的应用需求.基于Zynq处理器设计并实现组合导航处理平台,替代原有的FPGA+DSP+ARM导航解算模式,单芯片完成IMU信号采集,信号处理和导航解算等功能,降低整机设计的复杂度和成本.     

基于ARM9的多路视频采集系统设计

针对近景大视场图像采集,提出了一种基于ARM9芯片S3C2410的多路视频采集系统。使用四个CMOS摄像头（OV7660）进行图像的采集,摄像头输出8位RawRGB格式的图像数据流。系统利用一片FPGA接受摄像头的输出时序,并参考这个时序控制SRAM地址将4个CMOS摄像头的一帧图象数据缓存于4个8位的SRAM中,然后通知ARM读取。ARM以32位总线同时读取图象数据后,将RawRGB格式的图像数据转换成常用的RGB格式,然后显示在LCD上。     

一种基于ZYNQ平台的雷达信号处理方法北大核心CSCD

随着电子技术的快速发展[1],Zynq将Arm多核系统与FPGA相结合,充分发挥了Arm控制与FPGA并行运算能力,在通信、雷达、医疗等嵌入式系统方面得到广泛运用。本文提出了一种基于Zynq平台的雷达信号处理方法。采用模块化设计方法,将PL处理部分经仿真验证后封装为IP核,作为主机通过PS端的S＿AXI＿HP从机接口可以对PS端的DDR读写,从而实现PS与PL高速通信。在线性调频连续波雷达中,PL端完成下变频、零中频、傅立叶变换和匹配滤波后,PS端进行恒虚警及后续算法,最终完成目标距离、角度和速度测量。     

基于DDR3-SDRAM的图像采集与显示系统

为了改善运动目标拖影现象和满足高分辨率实时图像显示的要求,设计了一种基于DDR3-SDRAM的图像采集系统。系统以FPGA为控制核心,前端采用500万级摄像头OV5640完成图像采集,利用单颗粒DDR3-SDRAM通过分区缓存以及乒乓操作实现数据高效缓存。实验结果表明单颗粒DDR3-SDRAM通过合理分区以及乒乓操作可以有效提高缓存效率,极大程度上改善了缓存速率不足导致的运动目标拖影现象,实现了高分辨率实时图像显示的要求。     

基于FPGA的高刷新率LED显示系统设计

设计开发了一种基于FPGA的高刷新率LED显示系统，使用Xilinx公司的Spartan6芯片作为控制核心，设计了FPGA底板，完成了整个系统的搭建，系统包括视频数据的采集，缓存，处理，显示等部分，在分辨率为384x256的 LED显示屏中实现实时显示，其刷新率高达720Ｈｚ，对于视频数据的高速存储与实时处理采用乒乓缓存技术，通过在4个缓存区域循环存储，显示系统运行稳定，显示效果良好。     

电子荧光内窥镜实时图像处理系统

文中根据内窥镜肿瘤手术的发展趋势,设计一套电子荧光内窥镜实时图像处理系统。该系统采用OV5640图像传感器采集病灶图像,光纤导光的LED作为其功率可控的光源。根据光源开关状态区分暗亮场,开关频率与摄像头的帧率一致。通过计算摄像头与拍摄物体距离,迭代其曝光时间及焦距,从而使图像获得合适的亮度及清晰度。FPGA将接收的图像存储在DDR2中。通过缓存控制及合成算法得到病变与正常组织差异性较高的图像,将其以一定的帧数组合,使用VGA线缆输出至显示器。与传统的内窥镜系统相比,其主要侧重于图像采集与光源的同步,自动调节曝光时间,使得手术医生能够方便地提取出不同光照度下图像的差异信息。     

裸眼3D视频信号转换技术研究

针对嵌入式裸眼3D设备需要同时在左右眼亚屏幕上显示立体对图像存在数据量较大和视差图像准确处理等问题,仔细研究了左右格式立体图像和液晶显示屏视频信号特点,提出一种ARM与FPGA相结合的视频信号转换系统。ARM系统作为视频播放和外设支持,为FPGA提供立体视频信号源,FPGA作为信号处理的核心,采集、缓存和转换ARM输出的视频数据,以匹配线光源背照明式裸眼3D液晶屏物理结构实现立体显示效果。实验结果表明,系统准确地完成了左右格式立体视频数据分离和融合,能够满足嵌入式裸眼3D设备对视频信号转换的要求。FPGA逻辑设计只使用内部资源实现图像数据缓存和列插值,提高了系统的可靠性并降低了成本。     

基于 Zynq 的 OLED 驱动设计

OLED具备自发光、不需背光源、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、可用于挠曲性面板、使用温度范围广、构造及制程较简单等优异特性,被认为是下一代的平面显示器新兴应用技术。目前OLED的驱动大部分都是基于STM系列ARM芯片和传统FPGA芯片。为适应Xilinx最新平台Zynq的人机交互需要,提出一种基于Zynq的OLED驱动设计方法。文章阐述了OLED的特性和SPI控制方式,给出了设计流程和硬件电路图。利用Zynq的PL部分完成了OLED驱动的IP核,利用Zynq的PS部分实现了OLED的驱动程序设计。通过AXI总线实现PL和PS的通信。最后通过测试程序,实现了字母、数字和点阵图像的实时显示。解决了基于Zynq器件在广电仪器和电力仪表仪器中人机交互的工程技术,具有集成度高、可移植性强和通用性好等优点。     

基于DM8148的视频处理系统设计

设计了基于DM8148处理器的高清视频处理系统,介绍了各硬件模块的设计以及系统应用程序的编写。系统的采集模块将采集到的高清视频数据送入高清视频处理子系统。视频处理模块对视频进行去隔行、尺寸调节、添加OSD和H.264编解码算法处理,处理过的视频流经HDMI接口输出。     

基于FPGA高速视频图像实时采集与处理系统设计

针对高速视频图像实时采集与处理系统处理数据量大与系统实时性之间的矛盾,设计了一种基于高性能FPGA的高带宽处理系统。采用Cyclone IV GX系列芯片为核心处理器,4片DDR2构造64位总线。完成了高速系统硬件电路设计,系统主要由高速视频图像传感器、FPGA、DDR2、VGA控制器件等组成。实现了高速视频图像数据的实时采集、缓存、处理、显示等一系列过程。实验表明,利用此系统进行高速视频图像的实时采集、处理与显示时,处理速度快,动态画面流畅,实时性好。     

基于SoC的机载显示器视频图形融合处理系统

为了满足机载显示器对综合视频图形处理技术的需求,提出了一种基于SoC嵌入式处理平台的机载视频图形融合显示与视频记录系统实现方法。该方法以SoC为核心搭建硬件平台,使用SoC内部集成ARM处理器和视频图形协处理单元执行图形生成算法与外视频采集,配合SoC片上高速存储和显示接口,采用双缓存与多线程并发机制实现视频图形融合显示和外视频实时记录。本方法支持多种格式分辨率的视频源采集和大分辨率图形同步生成。实验结果表明,采用该系统技术后机载显示器采集1024×768分辨率外视频同时生成1920×1080分辨率图形时,融合处理后帧率可达45 fps,能够满足机载显示器实时显示需求。     

基于FPGA的激光笔辅助教学系统设计与实现

为了实现激光笔与大屏幕的互动,基于常用的OV9650摄像头模块和315MHz无线收发模块,采用了一种FPGA架构实现激光笔与大屏幕互动的设计方案。OV9650摄像头模块的采集信号由FPGA进行缓存和处理,由它计算出激光点的坐标,之后计算机接收激光点的坐标及激光笔发出的无线控制信号,通过授课主机端的软件实现激光笔与大屏幕的互动。目前该系统已应用于上海交通大学部分智能教室中,效果明显。     

基于ARM和FPGA的图像识别系统

本文设计了一个基于ARM和FPGA的图像识别系统。系统被分为两个模块:视频采集和图像初步处理模块,其由COMS摄像头,SDRAM,FPGA模块组成,完成图像的采集存储和传输;视频识别和管理模块,由ARM MCU,SDRAM,按键开关,FLASH,USB接口和VGA接口组成,完成系统控制和结果显示。系统通过COMS摄像头采集图像,经过初步处理送往ARM MCU进行特征比较完成识别。     

基于CMOS图像传感器的视频采集系统设计

提出了一种采用Altera公司CycloneⅡ系列的FPGA作为主控芯片,采用OV7670这款CMOS图像传感器作为视频信号源并采用sRAM（静态随机存储器）作为数据缓存的实用方案,实现了对图像传感器寄存器配置、图像传感器输出信号采集、图像数据格式转换、图像数据缓存及最终在VGA显示器上进行图像显示的一系列过程。该视频采集系统设计能够很好地满足实时图像的输出需求。