500 fps图像采集及实时显示关键技术研究

为了获得高速运动目标的位置与姿态信息,分析目标瞬态事件发生的机理和运动规律,提出了以现场可编程门阵列(FPGA)为核心的高帧频图像采集及实时显示的设计方案。研究了高速互补金属氧化物半导体(CMOS)数字图像传感器LUPA1300-2,并以此为基础研究了500fps图像采集及实时显示系统的关键技术,以FPGA为核心设计了基于高速低压差分信号(LVDS)接口的图像采集模块、色彩复原模块及图像缓存模块。通过图像采集实验,验证了系统设计稳定可靠,满足现场实时性的要求。     

基于网络连接的嵌入式视频监控系统研究

设计了设计并实现了一种嵌入式网络实时远程视频监控系统.该系统硬件采用DSP和ARM双CPU结构,图像的实时压缩采用H.264算法,并针对DSP的特点对算法进行了优化,网络传输基于精简的TCP/IP协议,应用层采用RTP/RTCP协议.系统实现了视频图像高速采集、实时压缩和视频数据的远程的网络传输.     

视频图像实时采集和显示系统的FPGA设计

针对视频图像信息实时采集过程中,数据量大、快速性要求高,普通的处理器芯片难以胜任的问题,本文给出一种采用FPGA的视频图像实时采集和显示系统的设计实例.通过该实例介绍了基于FPGA的视频信息采集与显示系统的设计方法,以及FPGA应用系统设计中一些难点问题的解决办法.通过IP核调用、异步FIFO数据缓冲、存储器乒乓操作等方法,利用FPGA内部资源实现了各功能模块的设计.仿真和实际测试结果表明,利用FPGA进行视频图像信息采集和显示系统设计,是降低产品体积、功耗,提高快速性、稳定性的有效途径.     

智能决策支持系统中无线网络视频采集底层接口开发技术研究

一套优秀的智能决策支持系统应该能够具有良好的监测精度、丰富的多媒体采集内容、灵活多样的预报警方式以及操作方便的智能决策支持软件。国内的无线网络视频采集设备一般采用高性能FPGA芯片作为图像处理系统的核心,搭配CMOS图像传感器和外置存储芯片来构建图像采集处理系统,通过研究硬件平台的设计、系统输入输出接口资源的搭配,搭建了基于FPGA的图像采集显示系统,实现对实时影像的采集、存储与显示。本论文构建的基于FPGA实时影像处理系统能够很好的解决系统体积、速度、成本在实际应用中的问题,满足图像实时处理的要求,具有一定的社会经济效益,在工业控制、军事模练和政府行政管理等领域有广阔的应用前景。     

基于FPGA的车载多路图像采集传输系统的设计

论文提出了一种基于FPGA的多路图像采集传输系统的设计方案,应用于车载环境中;系统结构包括4个图像采集节点和1个中心控制节点,采集节点由FPGA控制CMOS图像传感器采集图像,并实时存储于FLASH中;为屏蔽车载环境中的电磁干扰,采集节点与控制节点之间采用塑料光纤作为通信介质。论文设计了一种适合车载图像数据传输的通信协议,实验验证表明,系统能够实现多路图像数据的实时采集和存储,并将各路图像数据稳定地传回PC机进行显示。     

空间动态目标点坐标高帧图像测量相机

为了提高光学三维动作捕捉系统测量结果的动态特性,设计了高帧空间坐标测量系统。实现了高帧多运动目标空间坐标的实时测量。系统采用高帧的CMV300传感器采集图像数据,用高速大规模FPGA作为逻辑控制管理芯片,设计了一种与图像传输帧率同步的高速空间坐标测量算法。利用嵌入式千兆网将坐标测量结果快速传送到上位机实现实时三维构建显示和存储。测试结果表明:该系统运行稳定,帧率为480帧/s,计算动态MARK标志点每帧200个以上。     

基于PCI总线多路图像采集卡的研究

设计了支持4路标准视频信号输入,采集的像素阵列为720×576,每s采集25帧8位黑白图像的高速图像采集卡,实现图像的动态采集.该视频采集卡以FPGA为逻辑控制中心,采用SAA7111将4路视频信号分别转换为数字图像数据,经FIFO缓存后,由PCI总线接口芯片PCI9052将数据送入计算机,最后通过应用程序将图像显示出来.实验分析表明该视频采集卡能实现4路实时传榆显示.     

面阵CCD彩色视频图像实时采集系统的设计

为了实现用面阵CCD实时采集彩色视频图像,设计了一种彩色视频图像实时采集系统。在分析SONY面阵CCD器件ICX424AQ的结构参数和彩色视频图像采集原理的基础上,实现了CCD控制时序的产生和整个采集系统的时序控制逻辑。分析了CCD器件的主要噪声来源,采用相关双采样技术滤除了视频信号中的复位噪声和1/f等低频噪声,提高了系统的信噪比。由于采用的面阵CCD芯片表面覆盖有Bayer彩色滤波阵列(CFA),因此每个像素点只有一个颜色分量。为了获得全彩图像,采用一种改进的双线性插值算法来获得每个像素点上丢失的色度信息,较好地兼顾了插值效果和硬件实现复杂程度。该设计采用CCD逐行扫描工作方式,曝光时间为0.32ms时,所有像素信号可依次读出。整个系统采用FPGA作为核心控制器件,读取的CCD信号经过插值处理,实时地通过发送芯片SiI1162以DVI格式发送到TFT-LCD屏上显示。     

基于LVDS技术的高速图像采集系统的设计

针对图像传感器采集数据量大、传输通道多、传输速度快等特点,将LVDS技术应用于图像采集系统,提出了一种基于LVDS技术的多通道高速图像采集系统.详细介绍了LVDS技术的基本工作原理、技术特点,并结合实际设计要求,重点阐述了多通道高速图像采集系统的总体结构和各部分的硬件构成及系统控制部分的软件设计流程.同时,对于不同的图像尺寸和SPI接口情况进行了FPGA内部模块的系统仿真,证明整个系统能够实现对数据量高达5.9 Gbit/s的1280×1024图像阵列的实时采集和数据传输功能.     

红外与可见光双波段图像同步采集与传输系统

设计并实现了长波红外与可见光双波段图像的同步采集与传输系统。通过设计长波红外焦平面图像传感器UFPA和可见光图像传感器CMOS的驱动时序,获得了同步双波段的图像数据,经过FPGA同步采集后拼接成包含有双波段图像信息的一帧图像,只需单一传输通道USB3.0接口传输到上位机。在PC机上将拼接的一帧图像拆分还原成各自单独的红外和可见光原始数据,极大地方便了后续的图像处理或显示。与目前传统的双路图像采集系统对比,文中研制的设备实现了同步实时采集与单通道传输,并具有连接方便、低功耗和处理灵活的优点。