基于TDI 成像技术的镀锡带钢表面质量在线检测系统研发

针对高速、高分辨率带钢表面质量在线检测,研究开发了以TDI 成像技术为基础的视觉检测系统。系统采用高速TDI CCD 器件,配合照度自适应LED 光源成像,将采集得到的带钢图像经光纤送至图像分送器,各处理单元并行接收图像分送器的数据并进行实时处理,完成带钢表面质量检测。现场应用表明,基于TDI 成像技术的镀锡带钢表面质量在线检测系统可有效实现镀锡带钢表面缺陷检测。     

基于改进多尺度形态学的带钢缺陷图像边缘检测

针对目前板带钢表面缺陷在线检测过程中无法准确地检测出所有缺陷边缘问题,根据带钢缺陷的特点,分析了结构元素的选取,提出了一种将多尺度形态学和多结构元素有机结合的边缘检测方法。该方法首先进行多尺度形态学滤波降噪,分别求取0°结构元素、45°结构元素、90°结构元素和135°结构元素带钢缺陷图像边缘;其次通过一定的运算组合,提取多结构边缘;最后对得到的带钢缺陷图像的边缘作二值化处理,再细化边缘得到缺陷图像边缘的最终结果。实验结果表明,该方法较好地解决了边缘检测精度与抗噪性能之间的协调问题,实现了在多个尺度上提取板带钢表面缺陷的边缘。同时能够较好地保留图像中缺陷的边缘细节信息,为带钢表面缺陷在线检测系统中自动分割、缺陷识别等后续处理奠定了基础。     

一种基于服务总线的图像传输方法

针对传统 IT 系统架构下，系统灵活性与易扩展性不足的问题，提出面向服务架构 (Service-Oriented Architecture，SOA)是解决方案。在介绍了 SOA 及服务总线基本概念的基础上，以图像传输应用为例，提出了一种基于服务总线的图像传输方法，主要讨论了总线架构、发送端服务构件与处理流程，以及接收端的处理流程。该方法能够在满足图像传输功能基础上，更便捷地进行业务功能更新，从而提高系统的灵活性与可扩展性。     

基于RTX的实时处理系统设计

在图像视频实时处理领域,针对传统的专用处理系统开发难度大、开发周期长的缺点,提出了一种RTX(Real-Time Extension For Windows)加Windows的通用系统架构.采用了PCI作为传输总线,使用DMA加中断的数据传输模式,保证了数据的实时传输性能;处理算法工作在RTX下,设计了RTX和Windows的进程间通信功能,保证了系统处理的实时性能同时还减轻了开发的难度,缩短了系统的开发周期.最后通过实验进一步证明了把视频图像的实时处理任务移植到该系统下是可行的.     

基于FPGA局部视频图像任意比例缩放系统

提出了一种基于FPGA局部视频图像实时缩放系统的架构,能够在水平和垂直方向上独立缩放操作,并保证截取的视频局部图像在水平和垂直方向可缩放到目标大小。在需要缩放和显示局部视频图像的定位、监视领域或者车牌字符识别系统中,此架构能够实时高质量地完成局部视频图像的任意比例缩放处理,并在VGA显示器的任意指定区域显示。最后通过FPGA验证,该架构能够将视频局部图像准确地归一化到规定的大小,并且很好地保留图像的重要信息。     

基于通用架构的一体化红外图像信息处理器设计

针对嵌入式系统在红外图像处理领域的应用,提出在红外图像处理方面构建一种一体化信息处理器。采用基于SOPC+DSP的体系架构,实现双波段红外图像的预处理、图像压缩、目标检测与识别、与其他系统的通信等功能。给出了一种适用于该领域的通用架构,并对该架构进行了论证,结合具体应用进行硬件和软件设计。在此基础上,对系统架构进行测试,经过验证,硬件平台运行结果与软件仿真结果误差很小,达到设计要求。同时,该系统可以完成两路红外图像的处理工作,提高了系统处理速度,减少了CPU的工作量。     

基于 Camera Link 接口的高帧频数字图像采集显示系统

设计了基于 FPGA 的嵌入式图像采集显示系统,并对该系统采用的接口协议、匹配端口和软硬件架构进行了研究.给出了系统各个功能模块的设计方法,对系统中接口模块的信号时序和图像数据缓存处理架构进行了软件编写及仿真.实验结果表明:满足了降低成本、节约空间、提高系统稳定性和工作带宽的要求.     

基于Windows CE的嵌入式红外热成像系统设计

给出了基于S3C2410处理器的嵌入式红外热成像系统的设计方案,阐述了系统的硬件架构和基于Windows CE系统下的红外图像的采集、处理、显示软件的系统设计,介绍了Windows CE系统下开发红外热成像软件系统的方法,并对编写基于Windows CE的图像传输、图像处理和图像显示等程序进行了介绍。     

一种基于DSP的弱小目标实时检测算法研究

针对天文CCD图像的特点,讨论了天文图像处理中小目标检测算法,采用DSP＋FPGA的硬件架构来实现低信噪比情况下小目标的实时检测与跟踪.针对系统不同的工作状态提出了在引导状态下使用基于图像对称差分运算的方法来检测跟踪目标,而在定位状态下使用基于形态学滤波的检测方法实现多目标的检测,同时保存感兴趣的目标图像,实验的结果表明可以实时有效地检测到SNR≈2的运动小目标.     

基于CIG的动态红外图像实时生成系统

动态红外图像实时生成是红外成像半实物仿真系统的关键技术.介绍了国内外在该领域的研究现状和发展趋势,研究了空中目标的红外辐射模型和基于计算机图像生成技术进行红外图像生成的过程,分析了Vega生成红外图像的原理,并提出了采用商用图形工作站组建图像生成系统的方案.采用HP图形工作站组建硬件平台,在VC环境下采用Vega红外模块编写图像生成软件,在三种不同工作方式下对实时性进行了定量的测试.结果表明:PC架构商用图形工作站的计算能力能够满足红外成像半实物仿真对成像实时性的要求,配以像素数据协处理板卡,该方案还可以满足未来更大图像规模的应用需求.     

一种基于CameraLink接口的图像采集和处理系统

本文介绍了基于camera Link接口的图像采集和处理系统的硬件架构,再结合Camera Link接口的规范和时序,讨论了FPGA控制采集的逻辑时序.该硬件系统已经成功应用到实际项目中,图像采集效果良好.     

基于光纤通道的LVDS图像传输技术研究

研究FC协议的分段与重组机制,分析LVDS图像的传输特点,结合FC各层实现要求,提出FC与LVDS转换接口架构,详细论述了基于FC的LVDS图像数据封装和处理流程,对构建LVDS图像传输系统进行验证,为LVDS图像在光纤通道中的实时传输提供了解决方案.     

一种基于混合架构的PACS系统解决方案设计

针对传统PACS系统仅局限在局域网,不利于对系统进行维护和扩展的问题,提出一种基于B/S和C/S混合架构的PACS系统解决方案。通过分析传统B/S和C/S架构存在的优缺点,并结合医院影像科与腹腔镜科工作流程,构建了PACS的混合架构系统。利用DICOM实现对图像的处理、传输、共享;利用IIS构建WEB应用服务器,从而搭建数据访问方式;利用.NET中的ADO.NET实现对数据库的访问。通过设计实现了系统在中小型医院的应用,实现了图像共享,提高了医院整体工作效率。     

基于FPGA和ARM的高分辨力图像压缩系统

介绍了由清华大学自主研发的高分辨力图像压缩系统的硬件架构和工作原理.在正常工作频率下(100 MHz),系统可以完成对分辨力为1 600×1 200×24 bit的彩色图像17 f/s(帧,秒)的压缩.经过对图像在不同码率下的压缩测试,本系统的图像压缩性能与JPEG2000标准近似.     

基于FPGA的小波图像实时处理方法

基于小波变换的滤波方法应用于红外图像处理中可以在降低噪声的同时提升图像细节,有效改善图像画质.介绍了一种采用FPGA的小波图像处理方法及其硬件处理架构.通过合理有效地进行算法硬件设计,在单片FPGA芯片上实现了图像的实时处理,有利于红外机芯的小型化.     

多镜头反光式全景视频系统的研究

＂多镜头反光式全景视频系统＂旨在讨论一种工程上可行的全景视频系统架构,通过将一组同型镜头在同一水平面上环形对称排列,同时对周围360°内环境进行视频采集,并将采集到的多幅视频图像进行时间同步、色彩融合、统一白平衡、透视变换等处理,从而生成完整的高清晰度全景视频。该系统采用特殊的光路设计,使所有镜头光心重合,从而彻底消除视觉盲区和重影区。讨论一种统一白平衡处理方法,较好地解决了相邻图像帧间存在的色彩差异问题。主要讨论＂多镜头反光式全景视频系统＂的软/硬件系统架构及其相关算法,该软/硬件系统架构及其相关算法已在一台全景摄像机系统样机上实现,能够接近实时地生成环360°的全景视频,表明了该软/硬件系统架构及其相关算法在工程上具有可行性。     

基于语义空间统一表征的视频多模态内容分析技术

视频是数据处理中综合性能最高,包含内容最广的载体.视频题目通过文字表达,内容通过连续图像帧表达,另外部分视频还包含背景音乐或者解说旁白.因此,视频处理即是对文字、图像、声音的多模态处理.着眼于多模态处理技术,提出基于语义空间统一表征的视频多模态内容分析框架,利用多种架构的深度神经网络,对视频的文字、图像、音频进行分别处理,为达到统一的功效,将不同结构的深度神经网络归结到语义空间,通过语义空间进行综合认知.提出的架构清晰、层次分明,对于视频理解的建模具有指导意义.     

基于Camera Link接口的图像跟踪系统的设计与实现

为了提高图像跟踪对小目标的跟踪精度,采用高帧频和高分辨率的数字相机作为输入。系统采用以DSP和FPGA以及大容量缓存的硬件架构,通过FPGA的逻辑编程灵活调配系统的资源,将图像采集、图像预处理、图像跟踪、图像显示等功能合理分配至各个硬件单元。经实验验证,各个功能单元达到预期效果。这里介绍的基于Carema Link接口的图像跟踪系统,其显著特点在于图像处理能力强,跟踪精度高。     

基于神经网络的雾天图像清晰化处理

分析了BP神经网络结构和基于大气传输系统的图像退化模型,通过将雾天图像频谱作为大气传输逆系统的输入,将同一场景下的晴天图像频谱作为其输出,建立对应该大气逆系统的BP模型,并据此对雾天图像进行清晰化处理,消除不良天气对图像质量的影响.     

高分辨率多传感器融合图像跟踪系统的设计与实现

为了提高图像处理器目标跟踪的准确度和对复杂环境的适应能力,设计了一种CPCI架构的多传感器融合图像跟踪系统。针对高分辨率高帧频图像的采集、目标搜索与跟踪,设计并实现了以FPGA+DSP为核心的嵌入式图像处理平台,采用CPCI标准总线作为数据共享通道,由嵌入式图像处理平台完成实时计算,数据中心完成跟踪结果的数据融合和系统综合控制。实验结果表明：系统可以实现多路不同分辨率CameraLink图像或HD-SDI图像的采集和融合跟踪处理,该架构处理能力强,可扩展性高,结构紧凑,为图像融合跟踪系统提供了一种可靠的解决方案。