时序彩色LCoS数据接口的优化设计

介绍一种在时序彩色LCoS微显示集成电路芯片内部运用的串人并出数据变换方法，即将外部串行输入的数据作并行输出处理，使得在同一时钟周期内可写入更多的像素数据，减少像素数据的写入时间。为液晶响应和光照留下更多的时间，保证图像亮度，提高图像显示质量。使用该方法可以节省芯片外部管脚数目。降低产品成本。该方法在单片和三片式LCoS中都可运用。采用Verilog HDL对该数据变换模块进行设计，并进行了逻辑功能仿真，仿真结果表明该方法能将像素数据写入时间缩短约一半。能完成预期功能。     

基于FPGA的高速图像存储系统的设计

针对遥测试验中产生的高帧频、高分辨率的图像数据实时存储等问题,设计了一种高速图像存储系统。该系统以Spartan 6系列FPGA作为核心处理器,采集高速工业相机以base模式输出的像素数据,并对DDR3缓存时序进行优化,最后通过SATA2.0接口存入固态硬盘中。试验完成后,通过千兆以太网接口回读数据至上位机并进行显示。测试结果表明,该系统能够对71 f/s帧频、2048×1088像素的高速图像数据进行长时间可靠存储与显示,该设计有较高的移植性和应用价值。     

基于FPGA的Camera Link输出编码设计

为了Camera Link摄像机的小型化和集成化,设计并实现了基于FPGA的Camera Link接口的编码输出功能。输出编码分为3个步骤:首先,完成图像像素数据到Camera Link PORT的映射;其次,根据DS90CR287的数据编码要求对PORT数据和同步时钟信号进行编码;最后,通过FIFO和并串转换功能模块完成图像数据和时钟编码信号的LVDS信号输出。使用ModelSim软件,对像素时钟为40 MHz的BASE模式进行了仿真,同时在实物实验中,完成了像素时钟为40 MHz的FULL模式的实验,通过以上两方面实验验证了设计的Camera Link输出编码方案的正确性和可行性。提出的编码方案稳定可靠,可以应用于不同模式下的Camera Link编码输出,具有很高的灵活性和应用价值。     

双CMOS仿生3D视觉传感器电路设计

针对目前3D相机中出现的图像数据易丢失、左右图像同步难等问题,提出一种可精确采集左右格式立体对图像的仿生3D传感器实现方法,可为仿生3D传感器的光路系统的检验及目标物三维重建提供精确三维坐标信息。为更好协调3D传感器在光信号处理中的点像素同步,采用现场可编程门阵列处理双OV3640图像传感器各信号,初始化后在像素时钟的准确控制下采集图像数据并完成输出图像格式转换、缓存、左右格式立体对图像拼接及输出显示验证。结果表明,3D传感器工作可靠、集成度高、体积小,可精确采集左右格式立体对图像。     

场序彩色视频控制系统

采用时序彩色法实现彩色显示,在液晶显示技术中具有良好的发展前景,具有成本低、分辨率高、彩色效果好等优点。文章主要介绍了一套针对南开大学研制的LCoS芯片的场序彩色视频控制系统,该系统采用场序彩色模式,经过实验调试后,最终实现了LCoS芯片的彩色视频显示。在设计的系统中视频数据采用并行的输出方式,降低了整个控制系统的工作频率。系统利用两组外部SRAM对帧数据进行缓存,采用乒乓操作来实现视频的实时连续显示。整个控制系统的核心部分采用一片FPGA来实现,文章详细介绍了FPGA内部数据流处理的算法实现:FPGA采用3组移位寄存器对数据进行动态缓存,实现了串行-并行的数据转换,并将同时输入的红、绿、蓝视频数据转换为红、绿、蓝子场数据;并且充分利用FP-GA内部RAM作为缓存,完成了图像的插值处理,以满足LCoS扫描显示的要求。最后介绍了在时序彩色LCoS显示中出现的问题和难点。     

微型光机电二维扫描镜的Lissajous与Linescan扫描对比

在激光扫描显示系统(LSDs)中,MOEMS对激光束的空间调制主要分为Lissajous与Linescan两种模式。为了深入分析各模式的扫描特点,比较各模式之间的优缺,针对每种模式提出了扫描显示分辨率和轨迹均匀性这两个指标进行对比研究。按照仿真分析得出的最小像元划分方法,相同分辨率下,Lissajous模式对MOEMS快轴频率的最低要求要比Linescan模式大约高57%。另外,利用Matlab对不同MOEMS模式进行同一图像的扫描仿真,仿真结果表明,Lissajous扫描轨迹呈现出上下边缘密、中心疏的不均匀特点,而Linescan扫描轨迹则呈现出喇叭状不均匀特点。     

基于FPGA的扫描跟踪图像实时显示

以ALTERA公司StratixⅡ系列EP2S60F672I4N FPGA为处理核心,一路将所接收的图像数据经过Linkport模块进行时序转换后送入DSP,DSP在对图像数据处理后,计算出目标位置;另一路对所接收的图像数据在两块SRAM缓存下,以两块SDRAM组成的乒乓结构为存储单元,对不同模式下接收的16 bit图像数据实现了90°旋转,经过数据压缩,在接收到DSP所发送的目标位置后,在目标位置上进行字符叠加,并送入所配置的ADV7179显示时序后进行显示输出。最后对各个模块之间数据处理与相应的时序关系和显示中可能出现的问题进行了简要的分析。     

基于FPGA的相机特殊时序调整系统设计

针对某型特殊时序的红外相机图像需要通过CameraLink图像采集卡进行采集并显示的工程需要,设计了基于FPGA的特殊时序调整及接口适配板卡。采用SignaTap测量红外相机的具体时序,在此基础上根据图像采集卡可以识别的时序对相机输出信号的时序进行调整。采用FPGA内部集成的FIFO模块实现像素时钟的改变和图像数据的存取。采用Verilog语音编程实现有效信号的提取和无效信号的屏蔽以及行、场同步信号的调整等,将特殊时序的相机信号调整为通用CameraLink图像采集卡可以识别的信号时序。试验结果证明,经过处理的图像信号可以由CameraLink采集卡正确采集并显示,显示图像正确、稳定。     

LED显示屏的灰度设计

扫描控制电路LED显示屏是将视频输入信号转换为LED屏扫描显示所需要的具有灰度信息的数据,并产生相关的时序控制信号。本文提出了一种用FPGA和CPLD器件实现灰度扫描和扫描控制电路的设计方法。     

哈特曼传感器仿真平台设计

为了实现波前处理机脱离以哈特曼传感器为核心的波前探测光学系统,独立地进行处理机算法的设计和验证,采用软、硬件结合的方式,设计了哈特曼传感器输出图像仿真平台。上位机仿真监控软件采用VC 和MATLAB 联合编程,根据哈特曼传感器工作原理和结构,仿真生成哈特曼图像,并完成与硬件电路交互命令和传输数据的功能。以FPGA 为核心的主控电路,完成发送响应信号、接收监控软件发送的读写指令、存储数据的功能,并根据实际CCD 时序实时输出标准Camera Link 接口格式的图像数据。经验证,软件仿真图像和实际输出相符;仿真平台输出表明硬件时序正确,满足设计速度要求。