基于Camera Link数字相机的实时小型化系统

设计一套基于Camera Link数字相机的实时小型化系统。根据Camera Link协议以及Bayer变换算法,采用Cyclone III系列FPGA EP3C40F484芯片,通过采集输入的Camera Link信号,异步FIFO与单片SDRAM方式进行数据缓存,利用ADV7123芯片实现8位数模转换,输出1024×768×60Hz的VGA信号。实验结果表明,该系统可以不通过携带Camera Link图像采集卡的计算机,完成对Camera Link信号的转换并直接显示图像,并实现彩色与黑白模式切换。     

基于Camera Link的数据采集与处理系统设计

在色选领域中,针对高频相机要传输和处理的数据量大的特点,采用FPGA作为处理芯片,设计基于Camera Link标准的高频线阵CCD数据采集与处理系统。该系统运用FPGA芯片完成数据采集和时序控制,高性能DSP完成复杂的算法运算。阐述系统的整体设计思路、硬件结构和工作流程,包括Camera Link接口技术、高速缓存,FIFO接口技术以及图像输出控制等。该系统经过试验验证,能够稳定地实现图像数据的传输、存储与处理。     

基于智能消防炮的多路视频图像采集与监视系统设计

针对现有的智能消防炮使用传感器的火灾探测技术中使用不便的问题,设计一种适用于智能消防炮的多路视频图像信号采集及处理的智能监视系统。该系统主要由FPGA(FieldProgrammable Gate Array)和DSP(Digital Signal Processor)实现。FPGA驱动SAA7111A和8X4视频交叉点矩阵开关MAX4360分时采集多路视频图像信号并通过EMIF(External Memory Interface)接口将采集的视频图像信号传输给DSP进行图像的处理和识别后将有火灾的通道号传输给FPGA,由FPGA来智能选通矩阵开关并将该路采集的视频图像信号经过ADV7171输出到显示屏上。给出了主要模块具体的硬件电路设计和程序的设计思路。     

基于PCI9054的图像采集与控制系统设计

设计了一种基于PCI总线的Camera Link接口图像采集与控制系统。系统硬件采用DS90CR288A作为CameraLink解码芯片,EP1C6Q240芯片实现系统的逻辑控制,PCI9054作为PCI接口芯片;软件以Driver Works作为开发工具开发了WDM驱动程序,以Microsoft VC++6.0开发了应用程序。图像采集采用DMA方式,指令传输采用I/O读写方式。实验表明,该系统实现了对MC1360相机的图像采集,以及帧频、积分时间及像素时钟等的控制功能。     

基于USB 3.0的高速CMOS图像传感器数据采集系统

随着高速CMOS图像传感器分辨率和帧率的大幅度提升,无论在数据传输带宽方面还是缓存容量方面都需要图像采集系统能够应对巨大的实时数据量来满足使用要求。基于此,本文提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)和USB 3.0的高速CMOS图像传感器的数据采集系统实现方式。本文依次从系统电路硬件设计、FPGA和USB 3.0芯片软件功能设计以及上位机软件设计进行阐述,最后对系统进行整体调试并给出了实验结论。测试结果表明本系统能够最大化利用USB 3.0芯片的传输能力,同时实现图像接收过程的零误码率。因此,该系统可较好地满足目前高速高分辨率CMOS图像传感器对数据采集的数据实时性和准确性要求。     

基于相机连接接口的大图像实时显示系统

采用高速缓存、帧分多路输出,实现一种实时大图像多显示器联合显示系统。该方案采用现场可编程逻辑阵列芯片,利用双倍速率同步动态随机存储器芯片作为数据缓存单元,通过片上同步动态随机存取存储器乒乓缓存数据,将每帧图像数据平均分配并通过相机连接(Camera Link)接口发给上位机显示。通过Chipscope在线调试软件测试,该实时显示系统支持5路Camera Link输出,每路Camera Link图像输出采用12比特位宽,支持最大数据吞吐量为960Mbps,能解决超大尺寸图像因常规显示器显示范围有限而不能在一个显示器上完整显示的问题。     

基于FPGA的高速数据串口采集系统设计

为了实现对高速数据的采集和分析,设计了一种以FPGA为核心逻辑控制模块和串口传输技术的高速数据采集系统。设计采用AD9233模数转换芯片和CycloneII系列的FPGA芯片。FPGA模块的设计采用Verilog HDL硬件描述语言实现,在QuartusII和ModelSim工具中实现软件设计和时序仿真验证。GPS信号的采集实验验证了该系统具有稳定性高、实时性强和准确度高等优点。     

基于FPGA的交织器设计与实现

在Turbo码的FPGA设计中,交织器是一个非常重要的组成部分.设计和使用好的交织器,会大幅降低Turbo码的误码率.针对交织器的设计特点采用VHDL语言作为硬件描述手段,通过设计输入、功能仿真、综合布局布线、时序仿真等过程,正确实现了交织器的设计.所实现的交织器具有良好的性能和实用价值,为实现完整Turbo码的设计打下了坚实的基础.     

基于FPGA的实时图像采集系统

基于FPGA的实时图像采集系统包括视频图像采集、SDRAM图像数据存储、FPGA图像数据发送,以及VGA终端显示。系统选择FPGA芯片、128 MBit SDRAM芯片、ADV7123视频编码芯片等硬件以及Quartus Ⅱ13.0软件开发工具。采用Modelsim10.0实现了系统仿真。     

高速数字图像采集显示系统的设计与研究

为满足实时显示高速数字图像的需求,分析了CameraLink接口技术和VGA（VideoGraphicsArray）接口协议的标准。根据VGA接口具有多种显示模式,设计了以FPGA（FieldProgrammableGateArray）为核心处理器的数字图像采集显示方案。FPGA通过CameraLink接口采集图像数据,并对图像进行缓存处理,对FP-GA构造VGA接口的时序信号和控制视频D／A进行数字量的模拟化。实验证明,该系统实现了图像的实时显示。人机交互和采集后的图像可以进行长距离传输。     

一种放大变换电路测试系统

为了精确测量电流/频率变换电路（I/F电路）输出的宽范围频率脉冲信号,文中设计了一套放大变换电路测试系统,利用工控机及32位计数板卡和A/D板卡构建硬件测试平台,采用7651恒流源为I/F变换电路提供精确的恒流输入信号,设计实现了产品供电及电压/电流监控电路、时间基准脉冲信号产生电路、信号隔离电路等,并利用Labview图像化编程软件进行编程.本测试系统在保证可靠性的前提下能实现静态的频率测量.使用计数器板卡及Labview图像化编程软件能缩短项目开发周期,并且有效地提高了频率测量的精度,使相对误差达到0.03%.     

基于Camera Link协议的CCD图像采集系统

为满足航天相机系统快速、高质量的成像要求,设计了一种基于Camera Link协议的高速CCD（ChargeCoupled Device）图像采集系统。该系统采用CPLD（Complex Programmable Logic Device）、专用视频处理芯片TDA8783、乒乓结构的存储器进行设计,并使用时间延迟积分（TDI：Time Delay Integral）的工作方式,通过设置单级积分时间长度和积分级数改变总积分时间长度。实验结果表明,该系统能同时输出两路CCD电压信号,最高数据输出速率达15帧/s,信噪比大于50dB,两通道的不均匀性小于2%,满足航天相机系统的高速、高分辨率设计要求。     

基于LabVIEW的热电材料电阻率测量系统

为了克服热电材料电阻率测量精度低的问题,以LabVIEW为软件平台,设计并制备数据采集及控制电路,构建了热电材料电阻率测量系统.测量系统具有测量精度高、电阻率测量范围大、界面友好、显示信息丰富等特点,实现了手动测量与自动测量,并具有可控频率的电流自动换向功能,有利于提高测量精度.经实验验证,测量系统的相对误差在-0.25%~+0.25%内,对于热电材料的测量这是一个有价值的测量系统.     

基于CameraLink的高速图像采集处理系统设计

针对高帧频相机输出的图像数据量大的特点,设计并实现了一种基于CameraLink接口的高速实时图像采集处理系统。该系统采用FPGA芯片EP3C55F484完成图像的采集和预处理,高性能的DSP芯片TMS320DM642完成复杂的图像处理运算。介绍了系统的设计思路、硬件结构和工作流程,并描述了系统各个功能模块的设计方法。实验结果表明,系统可实时完成500帧/s的图像数据采集和处理任务。同时,该系统实现了从CameraLink信号到SDI信号视频接口转换功能。     

基于PCI的通用图像采集与处理系统

以DSP TMS320C6205为核心处理器，设计了一种基于PCI的通用图像采集与处理系统。采用SAA7111和CPLD实现系统前端的图像采集以及图像的输出控制，用DSP进行各类通用的算法设计以及实现与计算机的PCI接口，系统中大容量的FLASH和SDRAM使该系统能够适用于多种应用场合。该系统具有在线定义图像采集的大小，自定义图像处理算法等特点，在静止图像和视频图像处理中均有一定的应用价值。     

基于莫尔条纹误差信号的多编码器故障诊断遥测系统

在测量系统应用多个编码器的工作背景下,针对光电轴角编码器在实际应用过程中发生的任何微小故障和错码问题,从莫尔条纹光电信号数据处理角度,研制了快速且准确的编码器故障分析系统。设计了以ARM为核心处理器,采用高速串行A/D模数转换器的硬件采集卡;同时设计了AD7420温度传感器测量电路;采用Zigbee无线通信协议方式将采集的各个温度情况下编码器单元的莫尔条纹误差信号的离散数据通过无线传输至中继计算机,最后经数据处理后传输到总控计算机;基于误差信号辨识方法,将误差信号质量指标、故障类型在上位机界面上显示,通过人机交互界面,可利用误差信号质量诊断误码状态以及各个分立编码器单元的工作状态,为测量系统的故障预测及遥测诊断奠定了硬、软件基础。     

基于CCD相机的转台转动速度测量方法研究

针对传统测速方法不能满足高速高精度下测量的要求,在研究CCD （Charge Coupled Device）相机的工作原理及特点的基础上,实现一种以现场可编程逻辑器件（FPGA,Field Programmable Gate Array）为控制核心的转台转动速度测量系统。工作在外触发方式下的高帧频CCD通过Camera Link接口作为相机图像数据的输入,利用FPGA的高速并行特性完成了高帧频数字图像的采集、数据流的缓存控制,并且综合分析了自相关算法的原理和过程,给出了该算法完成测速系统的具体实现方法,最后得出的速度通过通信端口实时的发给上位机。经试验验证：利用高帧频CCD相机的测速方法可精确测量转台转动的速度,系统误差率低且稳定可靠。     

一种适于FPGA实现的中值滤波及软硬件协同仿真

针对中值滤波处理图像时存在的缺陷,提出了一种基于简单椒盐噪声滤波算法的极值中值滤波算法,通过对256×256×8 bits的Lena图像和Link for ModelSim仿真验证了该算法的处理效果.结果表明,该算法能很好地滤除椒盐噪声和保护图像细节,易在FPGA上实现,提高了图像的处理速度.另外,为了加快系统的功能验证,在系统仿真中使用Link for ModelSim组件,打破了软硬件间的屏蔽,节省了仿真时间.