基于FPGA+DSP架构的嵌入式视觉跟踪系统

针对视觉监控应用的实时性需求,提出了一种基于FPGA+DSP架构的嵌入式视觉跟踪系统。以FPGA作为主控制器,负责视频的采集,并对图像进行了自动调光、色彩插值、中值滤波和白平衡预处理,通过PCIE接口将DSP的处理结果输出至上位机进行了显示。DSP通过EMIFA接口从FPGA接口获得了高质量的图像,采用基于均值漂移的跟踪算法进行了目标跟踪。阐述了系统各个模块的接口设计及主要算法的实现,并进行了系统的优化设计。实验结果表明,经过预处理后,图像亮度适中,图像色温得到了校正,系统能够获得高质量的图像。经过代码优化后,跟踪算法能够稳定跟踪目标,算法处理每帧图像平均时间为13ms,能够满足实时性要求。     

基于Camera Link标准的DSP＋FPGA高速实时数字图像处理系统设计

针对数字图像处理系统数据量大、实时性高、体积小的要求,介绍了一种基于DSP（TMS320C6416）和FPGA（EP2C70）的高速实时数字图像处理系统,阐述了该系统的设计思路、硬件结构、工作原理,并详细描述了该系统的Camera Link硬件接口电路模块、FPGA数据采集和逻辑控制模块、DSP图像处理模块。该系统已经成功应用到实际项目中、图像采集效果满足设计要求。     

注射液杂质智能灯检机关键模块设计及仿真

针对注射液杂质全自动智能灯检机中检测平台的核心运动单元的设计进行了详细的论述,并详细介绍了灯检机的工作原理。为了采集到准确清晰的注射液杂质图像,对灯检机机械系统中检测平台的关键检测模块进行设计与分析,其主要包括回转组件、夹具组件和同步带轮组件等关键部件。综合应用三维实体造型CAD软件和机械系统动力学分析软件ADAMS建立了所设计的灯检机的虚拟样机,并通过初步运动仿真分析,验证了所设计机构的合理性以及该设计的意义。     

基于DSP和FPGA的新型飞机电源控制保护器的设计

根据先进飞机对实时性和可靠性的要求,设计了基于DSP和FPGA的新型飞机电源控制保护器,DSP实现计算、控制和通信,FPGA对状态和控制信号进行逻辑综合,共同完成PCU对飞机电源的控制保护功能。同时采用嵌入式实时操作系统DSP／BIOS作为系统软件的开发平台,进行实时多任务设计,有效地提高了系统的可靠性和实时性。详细介绍了硬件电路设计、系统软件实现和FPGA模块内部设计。地面试验表明,该保护器能完成任务要求,实时性好,可靠性高,还具有很好的扩展性。     

基于DSP和FPGA的CCD图像采集系统设计与实现

为了实现导弹武器瞄准自动化,本文设计了基于DSP和FPGA的高速高精确度双通道CCD图像采集系统,采用QuartusⅡ在Altera的FPGA器件CycloneⅡ上设计了CCD驱动时序电路,采用PSPICE设计了可以满足帧转移面阵CCD各项驱动要求的CCD驱动电路.设计中采用FPGA构造FIFO,可根据不同的应用场合对FPGA编程以满足设计要求,因此灵活性较大,并采用了EDMA传输,使得该方案更适于在实时性要求较高的高速图像采集系统中应用.实验表明,系统具有抗干扰强、可靠性高、失码率低等优点,是一种较好的高速、高精度图像采集方案,可以满足导弹武器瞄准的自动化要求.     

基于改进型PCNN的智能灯检机研究

设计了一种基于改进型脉冲耦合神经网络(pulse coupled neural networks,PCNN)的全自动智能灯检机,以实现药液中可见异物在线高速、高精度检测.为了从采集的复杂序列图像中提取出微小的运动目标,本文设计的机械装置能保证智能灯检机按照"旋转-急停-跟踪拍摄"这一检测流程,利用序列图像在时空上的连续性,克服大量背景干扰.由于存在连续图像中物体位置变化不大而导致漏检的可能性,相机采用外部等间隔时间触发拍摄模式.最后应用所述改进型脉冲耦合神经网络分割图像,并根据目标运动轨迹的连续性和平滑特点判断异物的存在性.实验表明,该智能灯检机能够有效检测出药液中的可见异物,检测速度、精度、误漏检率均能很好的满足医药生产线的需求.     

基于千兆网和EMIF的多路轮对图像传输系统

针对轮对磨耗在线检测中图像处理数据量大、实时性要求高的特点,提出了一种基于千兆网和EMIF接口的多路轮对图像传输系统的设计方案,采用FPGA和4路DSP实现,重点研究了千兆网接口、EMIF总线技术和多DSP图像数据传输机制。系统以FPGA作为控制核心,利用千兆以太网传输4路CCD相机采集的图像数据,采用高速EMIF接口实现FPGA与DSP的数据交换。测试结果表明,该系统能够高效、可靠地实现图像数据传输,具有一定的实用价值。     

基于Linux的嵌入式数控机床控制系统设计

为了克服传统嵌入式数控系统的局限性，提高系统插补运算和人机交互能力，提出了基于ARM＋FPGA＋DSP＋Linux架构的嵌入式数控系统设计方案，并设计了该系统的软硬件体系结构。为同时满足数控系统的多线程和实时性要求，采用了Linux＋DSP结构，并结合实时性指标，对系统任务进行了详细的实时性分析与划分。为建立系统通讯，采用了模块化设计理念，并对模块间通讯机制的实现方法进行了详细论述。结果表明，基于Linux的嵌入式数控系统的实时性好，性能高，可移植性好。     

全自动灯检机研究和开发

提出了一种基于机器视觉的全自动灯检测机.这种灯检机采用多工位设计,能对药液及其包装瓶进行多项检测.设计了专门装置采集瓶内旋转液体的序列图像,运用图像融合和运动分析的方法对包装瓶和液体图像进行识别,能保证全面准确地检测产品质量.     

基于影像传感器的机械零件检测系统

该检测系统采用影像传感器获取圆形机械零件的图像信号,利用现场可编程门阵列(FPGA)提取边缘信号,并通过DSP采用改进Hough变换算法对其进行处理和识别,分析零件质量,以提高测量的精度和效率.     

基于SOPC技术的视频图像处理系统研究

视频图像处理系统从最早期的以模拟系统为主逐步向数字化转变,而目前常用的用数字信号处理专用芯片(digital signal processor,DSP)做处理器的数字视频图像处理系统在高速信号实时处理中难以达到要求,系统可靠性低;相对而言,FPGA用于实时图像处理,在速度上具有很大的优势,其内部自身结构易于实现分布式的算法结构,使得各功能块可以同时工作,更有利于高速数字信号处理。FPGA(现场可编程门阵列)设计技术将尽可能大而完整的电路系统在单一SOPC(片上可编程系统)中实现,从而使得所设计的电路在规模、可靠性、开发成本、产品维护和硬件升级等多方面实现最优化。     

采用DSP的电视测量跟踪器的研制

采用DSP+FPGA的线性流水阵列结构的数字图像处理器完成目标数据采集和处理,研制了基于DSP的电视测量跟踪器.针对欲测量地标的背景复杂的情况,在图像处理算法上采用基于遗传算法的图像模板匹配算法,有效降低了计算量,提高了匹配精度,取得了较好的实验效果.该算法还具有每帧图像匹配计算时间基本恒定的优点,便于在实际系统中采用.     

基于双DSP的电力谐波补偿系统

在电力谐波补偿的过程中,对谐波的补偿精度和实时性都有较高要求,针对单片机芯片和单一DSP芯片对数据处理能力薄弱的缺陷,提出了双DSP+MCU的控制策略,设计了以高性能DSP TMS320F28335和DSP TMS320C6713双DSP为核心的谐波补偿系统.该系统在保证电力系统运行稳定的前提下,提高了谐波补偿的实时性...     

FPGA与DSP在小波变换应用中的对比研究

离散小波变换是一种典型的实时图像处理算法,近年来,已获得越来越多地关注。文章利用基于提升方案的二维离散小波变换思想,编写VHDL代码,在FPGA上实现;并基于这种思想编写C代码,在DSP上运行。最后对两种平台作出对比,以了解实时图像处理在两种不同平台上的效率。实验结果表明,FPGA在执行时间、功耗和硬件占用率方面优于传统的DSP,但DSP的开发难度低于FPGA。     

一种红外图像超分辨率重构系统设计与应用

设计了一种基于FPGA和DSP架构的红外图像超分辨率重构系统。采用TI公司高性能DSP(TMS320DM6467)和Xilinx公司FPGA(VIRTEX-4)作为核心处理器。DSP模块承担目标图像重构算法运算,FPGA模块负责图像预处理及与主控计算机通信。通过合理的任务调度,充分发挥DSP并行运算的灵活与速度优势和FPGA实现的快速性与通用性,结合改进PCOS超分辨率算法,可稳定获得较高质量的重构红外图像。应用结果证明该重构系统设计合理,具备较强的实用性。     

贴片机运动控制系统的硬件设计

针对贴片机发展的高性能运动控制要求,设计了一种基于“DSP＋FPGA”结构的运动控制系统.系统采用DSP为核心控制芯片,完成系统的多轴协调运动及插补功能,实现高性能运动控制算法.通过光电编码器反馈信号构成系统的位置闭环控制,采用FPGA扩展外部编码器处理模块,对编码器信号进行处理.最后搭建伺服电机运动实验平台对控制系统性能进行验证.经实验验证,该控制系统具有较高的柔性及实时性,适用于高速高精度的贴装运动控制系统.     

一种图像融合的实时实现方法

针对可见光和红外图像实时融合的需要,提出了一种实时图像融合系统。该系统由成像和图像处理两部分组成。成像部分使用同一孔径以减少视差效应,并采用分光器以使红外和可见光传感器共用同一光路。图像处理利用FPGA实现了一种基于拉普拉斯塔形分解的图像融合方法,实现了对两路PAL制黑白视频图像实时进行融合。和Matlab中双精度运算结果相比,该系统的输出结果可达约50dB的信噪比,满足实际的工程应用。