大视场TDICCD空间相机全通道高可靠快视系统

提出了一种适于大视场时间延迟积分电荷耦合器件 (TDICCD)空间相机的全通道高可靠快视系统。首先,建立TDICCD图像滚屏显示模型,能够有 效模拟TDICCD相机线阵输出的推扫过程,进而提出基于硬件的行频 自适应实时滚屏显示方法;然 后,针对高速图像数据缓存不可靠问题,提出易于硬件实现的(16,6)纠错编码算法; 最后,在某空间相机原理样机上进行了测试。结果表明,本系统的行频自适应范围为 0.52～7.68kHz,可对数据率 高达13.02Gbit/s的80通道12bit量化图像进 行实时滚屏拼接显示与缩略显示,图像细节表现能力强;加入(16,6)纠错编码算 法的SRAM缓存在1024Byte内可纠正82bit错误,提高了图像缓存的可靠性。系统工作稳定,可移植性强,已成 功应用于大视 场TDICCD空间相机的研制与检测中。     

高空间分辨率大视场遥感相机图像的高速高可靠传输系统研究

提出一种适于高空间分辨率大视场遥感相机的图 像高速高可靠传输系统。首先,分析了TLK2711的通信链路,提出 了基于同步控制字的高速串行传输策略;深入分析了噪声对传输可靠性的影响,进而提出(17,6)纠错编码算法,分析了纠错编码在大视场空间相机中应用的可行性; 最后,在某大视场TDICCD空间相 机样机上进行了系统测试。实验表明,本文系统可以实时传输80路高 量化数据,整个系统有 效数据吞吐率可达13.02Gbit/s;所 提出的(17,6)纠错编码算法纠错能力强,运算速度快,易于硬件 实现,每512Byte数据可纠正32bit的错误,提高了空间 相机高速串行传输的可靠性;系统在不同的传输速度下工作均表现出令人满意的效果。     

适于空间图像闪存阵列的非与闪存控制器

提出一种适于空间应用的非与(NAND,not and)闪存控制器。首先,分析了空间相机存储图像的要求,说明了闪存控制器结构的特点。接着,分析了闪存数据存储差错的机理,针对闪存结构组织特点提出了一种基于BCH(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem,2108,2048,5)码的闪存纠错算法。然后,对传统BCH编码器进行了改进,提出了一种8bit并行蝶形阵列处理机制。最后,使用地面检测设备对闪存控制器进行了试验验证。结果表明,闪存控制器能快速稳定、可靠地工作,在闪存单页2Kbt/page下可以纠正40bit错误,在相机正常工作行频为2.5kHz下拍摄图像时4级流水线闪存连续写入速度达到133Mbit/s,可以满足空间相机图像存储系统的应用。     

多总线地面测试设备中双SDRAM控制器的设计

针对某型导弹多总线地面测试设备传输数据量大、传输速度高的要求,设计了一种基于乒乓操作的SDRAM控制器作为测试设备数据缓存器.详细介绍了以FPGA为主控器的设计方案,包括SDRAM内部接口设计、数据传输过程以及乒乓操作的实现方法.通过图像发生装置将图像数据发送给测试总线,对控制器功能进行验证,数据读写速率稳定达到125...     

用于HDTV视频解码器的高性能SDRAM控制器

该文提出了一种适用于HDTV视频解码器的高性能SDRAM控制器.通过为SDRAM控制器设置多个端口并集成仲裁功能,该SDRAM控制器可以取代传统的总线 DMA结构,为解码器中的功能单元有效地分配存储器的带宽资源.该文提出的SDRAM控制器内建流水线式的地址和数据路径,配合SDRAM本身流水处理指令的特性,能够无延时地处理各个端口上的存储器访问请求,从而降低了对片上缓存的需求.仿真综合结果表明,该文设计的SDRAM控制器满足HDTV解码的性能要求,且与总线 DMA结构相比,片上缓存容量减少了约70%.     

实时视频采集系统的SDRAM控制器设计

描述了一种在PAL→VGA的实时视频采集系统中图像数据处理的方法.针对实时视频采集系统一般使用2片SDRAM进行乒乓缓存的方式,给出一种使用一片SDRAM的不同BANK进行乒乓操作的相对容易实现的SDRAM控制器设计方法.该方法通过充分利用SDRAM的切换BANK存取操作并采用指令计数的方式进行读写状态转换,在PAL→VGA实时视频采集系统中实现了利用一片SDRAM进行图像缓存.它在实时视频采集系统中图像数据处理方面,具有良好的应用价值.     

机载TDI CCD相机高速图像实时存储系统

介绍了用于一种机载TDI CCD相机的高速图像实时存储系统的设计方案。系统中CCD相机图像数据经过数据缓存器缓存后传递给DMA控制器,再经过SCSI协议控制器写入SCSI硬盘中。利用VHDL语言对FPGA芯片编程实现主控制器和DMA控制器功能,从而协调SCSI协议处理器实现数据的存储。经过实验验证,该系统能够满足机载TDI CCD相机的高速图像实时存储要求。     

基于FPGA的星载图像实时处理系统设计

提出了一种基于FPGA的星载图像实时处理系统,系统包括星载图像接收、SDRAM缓存、数据下传和CPU接口控制,并对整个系统做了可靠性设计。该系统硬件平台包括相机LVDS接收芯片、SDRAM缓存电路、FPGA、CPU和卫星LVDS发送芯片。该系统在目标跟踪和图像压缩等实际卫星项目中得到了验证,具有实时处理、占用资源小、可靠性高等特点。     

一类基于AMBA总线的SDRAM控制器设计

提出一类SDRAM控制器的设计方法,针对SDR SDRAM的突发特性,采用数据预读取机制提高SDRAM的读取效率,同时又加入了写指令FIFO消除读缓存带来的负面影响.并且以该控制器在AHB总线的集成为例,实现了控制器在SoC中的应用.功能仿真和FPGA验证均表明本设计能够准确高效地实现对SDR SDRAM的访问控制.     

移动便携图像存储系统的设计

为满足Camera Link相机图像存储系统小型化、可移动、易携带的要求,设计了基于Xilinx公司V4系列现场可编程门阵列(FPGA)和TI公司6000系列数字信号处理器(DSP)相结合的硬件电路方案。首先,在FPGA的控制下图像数据缓存到一片SDRAM中,同时读出另外一片SDRAM中缓存的图像,经乒乓操作存储到两块固态硬盘中。其次,DSP与上位机用百兆网连接,在上位机的控制下,DSP从外部存储器接口(EMIF)中获取图像数据后,发送给上位机完成实时显示或者存储图像回放的功能。实验表明:在相机分辨率为640×480、帧频为100f/s且像素为10位时,该系统可以不丢帧地完成图像存储任务。在不需要实时显示的应用场合,系统可以单独完成脱机存储任务,满足Base型Camera Link相机的便携存储要求。     

基于算法状态机FPGA的空间TDICCD相机控制器

针对目前基于数字信号处理(DSP)的空间时间延时积分电荷耦合器件(TDICCD)相机控制器可靠性差、资源耗费和功耗大、程序重调能力差等问题,提出了一种算法状态机现场可编程门阵列(FPGA)的空间电荷耦合器件(CCD)相机控制器。控制器使用 FPGA 代替 DSP,控制程序使用VHDL语言编写。使用自主研发的地面检测设备进行实验,实验结果表明,相机控制器可以稳定正常地工作,控制 CCD 拍摄的图像清晰,未发生串行现象。整个控制程序占用 FPGA 资源较少,占用 LUTs和 Block RAMs分别为38%和20%,满足空间 CCD相机应用的需求。     

基于TDICCD空间相机图像模拟源系统设计

空间相机地面检测系统在投入使用之前,必须进行严格的自检功能测试。为了解决测试时与庞大的CCD相机系统对接造成的时间和物力资源浪费问题,本文结合TDICCD空间相机工作原理,设计了一种空间相机图像模拟源系统。本系统通过USB总线进行图像数据的下传,然后经SRAM缓存,并以流水线作业方式下载到FLASH中实现8通道图像数据的固存。并且可实现对相机行频大小、图像大小进行调整的功能,进而模拟不同型号空间相机。实验结果表明,该图像模拟源USB接口的下载速度可达到40 MB/s,空间相机地面检测系统显示的图像与上位机发送的图像一致,无数据丢失和误码的情况。该相机图像模拟源设计灵活,性能稳定可靠,适用范围广。     

适于空间TDICCD相机图像压缩的JPEG2000比特平面编码器

针对目前JPEG2000中最优截断嵌入式块编码器硬件实现效率低且占用大量资源问题,本文提出一种适于空间TDICCD相机图像压缩的JPEG2000比特平面编码器（BPC）。本文提出的BPC结构思想是基于数据路径详细分析来获得上下文窗口的。另外,使用自主研发的地面检测设备对采用本文提出的BPC结构设计的JPEG2000图像压缩系统进行实验。实验结果表明,使用本文提出的BPC结构CCD图像压缩系统可以稳定可靠地工作,BPC具有较高的工作性能,工作频率达到75MHz。压缩系统与传统方法相比较,平均PSNR提高了0.91dB。非常适于空间TDICCD相机的应用。     

一种适于空间CCD图像压缩的SPIHT改进算法

针对传统遥感图像压缩多级树集合分裂排序(SP IHT)算法由于采用取决于图像内容的动态处理顺序而导致处理速 度缓慢这一问题,提出一种适于空间时间延时积分(TDI)CCD相机图像压缩的SPIHT改进算法 。首先,将小波变换后的图像分解成4×4块,同时对一个4×4块的 一个比特平面所有比特进行编码。为了实现并行处理机制,SPIHT改进算法重组传统SPIHT算 法的3个通道,然后采用并行和流水线作业的方式编码3个重组通道。实验结果表明,本文提 出的压缩算法可以稳定正常的 工作,具有良好压缩性能,平均信噪比(PSNR)性能与传统 方法相当,而数据吞吐率远高于传统方法。在正常100MHz时,数据 吞吐 率达到120Mpixle,大大提高压缩算法的处理速度。SPIHT改进算法 非常适合空间CCD相机图像压缩应用。     

基于FPGA的视频采集显示系统

设计实现一种基于FPGA的视频采集显示系统,包括视频图像的采集、处理与显示3个部分。视频图像部分采用CCD摄像头OV7670作为视频数据的采集,利用在FPGA中构建FIFO并配合SDRAM高速读写实现视频图像数据的高速缓存处理,使用FPGA中构建的Nios II嵌入式内核,实现对SDRAM的控制以及视频数据的TFT液晶实时显示。整个系统获得了较好图像采集、显示效果。     

星载TDICCD 相机方位扫描像移模型研究

在应用坐标系变换方法实现星载TDICDD 相机星下点扫描像移模型的基础上,将45旋转扫描反射镜（以下简称45镜）用于TDICCD 相机成像以扩大扫描视场。首先深入分析了45镜的成像特性及K 镜消像旋的原理,并利用Matlab 对K 镜消像旋效果进行仿真,验证了加入K 镜的合理性。然后利用45镜及K 镜对光矢量的转换矩阵,建立了TDICCD 相机方位扫描时的像移模型,为后续像移分析提供理论依据。