基于Camera Link的红外焦平面探测器的图像采集

红外焦平面探测器的不断发展,使得红外成像测温在诸多领域有广泛应用.红外图像采集存在数据量大、采样频率高等问题,针对FLIR公司的TAU336红外焦平面探测器,设计了基于Camera Link标准的高速红外图像采集系统.系统采用FPGA作为主控单元,详细讨论了FPGA逻辑控制系统设计中Camera Link接口技术、图像数据的高速缓存与显示技术等关键技术问题.实验结果证明,该系统结构简单、编程灵活,能够实现对被测物体进行长期观测的红外图像数据的采集.     

基于FPGA和PCI总线的数据采集板设计

为了及时把握战场动态,对信号数据的实时获取提出了较高的要求,文中根据FPGA以及PCI总线技术,全面阐述了一种高速、大容量数据采集卡的实现方案.它不但可以实时采集军用红外探测器的图像,还能够实现大容量数据的缓存,可有效地解决对数据高速采集、传输的需求.由于采用了FPGA实现数据采集控制逻辑,减少了开发周期,不但可以在线修改设计,还可对设计进行在线升级.该数据采集卡已经在某型系统中投入使用,达到了预期技术指标,取得了一定的效果.     

基于PCI总线的红外探测器图像数据采集系统设计与实现

红外成像探测系统在调测过程中,通常需要完成探测系统输出图像和辅助信息的采集、保存和分析;根据红外成像探测系统输出信息的特点,文章介绍了基于PCI总线技术的红外探测器图像数据采集系统的软硬件设计方法和实现方案,解决了多种分辨率红外图像的实时数据采集、显示和储存问题;系统通过接受320*256以及640*512分辨率的图像进行测试;经过测试表明:通过使用DMA方式,PCI总线读取速率达到了49.0MByte/s,可以准确无误地对多种分辨率红外图像和辅助信息进行高速实时采集,满足测试系统的使用需求,为红外成像探测系统的调测提供了坚实的基础。     

基于FPGA和PCI总线的数据采集板设计

为了及时把握战场动态,对信号数据的实时获取提出了较高的要求,文中根据FPGA以及PCI总线技术,全面阐述了一种高速、大容量数据采集卡的实现方案。它不但可以实时采集军用红外探测器的图像,还能够实现大容量数据的缓存,可有效地解决对数据高速采集、传输的需求。由于采用了FPGA实现数据采集控制逻辑,减少了开发周期,不但可以在线修改设计,还可对设计进行在线升级。该数据采集卡已经在某型系统中投入使用,达到了预期技术指标,取得了一定的效果。     

基于嵌入式Ethernet技术的视频图像监控系统

阐述了嵌入式Ethrnmet技术的特点,并结合视频组态技术设计了一种新的图像监控系统。该系统设计开发出具有组态功能,面向数据监控、可见光视频监控、红外视频监测和数据采集功能。该系统功能特点是在红外或可见光摄像机后立即通过嵌入式模块将模拟信号转换为数字网络视频数据并进行适当地压缩与编码,利用以太网监控视频图像数据和控制信号,同时在监控端可以应用PC强大的处理能力对图像做进一步地分析与处理。     

基于嵌入式技术的便携式红外相机的设计

为了提高实验型红外相机的灵活性和独立性,基于嵌入式技术设计了便携式红外相机,其拥有自己的微处理器、存储设备、显示设备和输入设备,可以脱离电脑的辅助独立运行。采用FPGA产生红外探测器和A/D转换器的时序。移植了Linux操作系统的ARM9微处理器,从现场可编程门阵列接收图像数据,在液晶显示器上显示图像,将图像数据存储到SD卡中。触摸屏作为输入设备用于接收用户的控制命令。     

煤田火灾无人机监测关键技术研究

针对现有煤田火灾无人机监测技术存在的续航时间短、数据采集周期较长、红外热图像精确度不高、数据传输和处理速度慢等问题,研究了基于单一/集群飞行的无人机监测技术、红外及可见光双视监测技术及基于4G网络的数据传输与处理技术。设计了无人机多站多机集群飞行方式,通过航线规划和独立控制实现对大面积煤田区域的快速监测;采用红外双视热成像仪进行数据采集,无人机在等间距航点处悬停时触发红外双视热成像仪拍照采集红外热图像和可见光图像;以4G网络作为信号传输渠道,依靠数据采集前端和数据处理软件的协同作用,实现数据采集、传输和处理的同步。现场应用结果表明,2台无人机采集254张红外热图像和254张可见光图像,完成数据采集和图像前期处理耗时150min,图像合成耗时10h,与现有技术相比,极大缩短了监测时间;采集的红外热图像所显示的温度与实地温度测试结果重合度在90%以上,表明利用无人机进行煤田火灾监测是有效、可行的。     

基于SDRAM的高速大容量红外信号模拟器的实现

针对红外图像数据量大,传输速度快的特点,提出了一种以SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory,同步动态随机存储器)作为缓存器的实现方案;利用现场可编程门阵列(FPGA)作为主控芯片,解决了SDRAM的不同猝发长度读写和动态刷新等关键技术,实现了SDRAM高速接口电路;经调试,本接口电路可以按照红外探测器的时序送出图像数据,实现了4 Mbytes/s的稳定写入速度和160 Mbytes/s的峰值读出速度;实验结果表明,该方案可以满足大多数信号模拟器对容量和速度的需求.     

基于CVI的红外探测器元件评估系统

设计了一种红外探测器元件性能评估系统,包括黑体,斩波器,单片机控制电路,信号调理电路,高精度数据采集卡,CVI虚拟仪器软件,能够测试红外探测器在特定频率红外照射下的灵敏度和无红外照射下的噪声幅度.噪声的测试采用一次样本采集,快速傅立叶变换分析,得出各个频率的噪声幅度.该系统自动读取计算机系统配置,完成参数初始化,具有操作简单方便、界面友好、测试效率高、可扩展性强、成本低和可靠性高的优点.经过实际测试实验,该系统可方便有效地测试红外探测器性能,实验结果的精度和速度均高于常规方法.     

基于图像数据封装包文的数据采集方法

针对如何在工业应用中找到一种实现周期更短和更低成本的图像数据采集方法进行了研究;通过分析以太网帧格式和JPEG图像数据特点,给出了一种对JPEG图像帧进行分片并对分片进行数据封装的方法,在此基础之上实现了基于图像数据封装包文的数据采集设计;最后在FPGA环境中对该设计进行了实现,此实现成功应用到了工程项目当中;实践表明,基于图像数据封装包文的数据采集方法能够在不添加外置存储器等复杂器件的情况下实现稳定的、实时的JPEG图像数据采集。     

基于IEEE1394总线的图像采集处理系统实现

针对卫星激光通信的瞄准捕获跟踪(PAT)系统的图像处理子系统对光信号的检测要求处理速度快,抗干扰能力和实时性强等特点,设计了基于IEEE1394总线的图像采集处理系统来接收CCD传出的图像数据。采用CCD摄像机作为整个系统的光信号探测器,并利用基于IEEE1394总线的图像采集处理系统来接收CCD传出的图像数据。采用了数字信号处理器DSP作为图像处理系统的主控单元,并采用了两片1394芯片分别实现链路层和物理层。对于系统的软件设计,根据角偏差算法的特点,设计处理数据方式为:每采集一个等时数据包就对该数据包进行处理并将结果累加,到下一幅图像传输开始时完成对上一幅图像的处理。经调试,该系统成功应用于卫星激光通信试验系统的激光束位置偏差信号的检测,它具有硬件实现简单,处理速度快,软件升级性好等特点。     

基于FPGA的小型化线列红外探测器数据采集系统设计

介绍了一种线列红外探测器数据采集系统的设计。该系统以FPGA作为逻辑控制核心,采用高度集成的4路差分放大器和8路串行LVDS输出的高精度模数转换器进行模拟信号处理,具备差分输入的FPGA控制器完成采集数据的实时串并转换和抽取拼接,具有小型化和高性能的特点。测试结果表明,该采集系统工作稳定可靠,信噪比达到68.5 dB,可以满足大部分红外成像系统的性能和体积要求。     

基于FPGA+GPU的图像采集处理系统设计

随着嵌入式图像处理系统的快速发展,对于前端图像采集模块的需求越来越高。图像采集的速度、分辨率、可靠性以及集成度对后续设计的准确度由极大的影响。通过对数字图像采集系统进行研究,设计出了基于FPGA和GPU架构的图像采集处理系统,重点研究了图像采集处理系统的硬件设计过程和软件设计过程。在基于FPGA+GPU的图像采集处理系统中,让具有强大运算处理能力的GPU专注于数据存储、用户交互以及后续的图像处理。系统中,FPGA则负责图像的采集、外设控制、任务调度。GPU与FPGA之间通过高速PCIE总线进行通信,分别设计编写基于Linux系统的驱动程序和FPGA端PCIE程序。实验结果表明,所设计基于FPGA+GPU的图像采集处理系统可实现437.5Mbps的实时图像采集存储速度,传输过程实时稳定,数据传输完整。     

基于蓝芽通讯的自动抄表系统

介绍一种使用蓝芽无线技术(Bluetooth)和现场可编程门数组(FPGA)数据控制的智能遥测读表系统,能自动量度仪表的资料并实时转送到计算机作数字辨识处理。该辨识系统是通过ANN仿脑神经网络而设计;论述了整个系统结构、运作原理、硬件设计及其测试结果。     

基于TMS320DM6446的视频车检一体化设计

智能交通系统（ITS）是当今交通运输领域研究和应用的热点。作为ITS重要组成部分的视频车辆检测技术与传统车辆检测方法相比,具有结构紧凑、功耗低、速度快等优点。一体化视频车检器采用基于TMS320DM6446芯片的CMOS图像采集处理的解决方案,该芯片能够很好地处理ARM与DSP之间协同工作的问题,同时使ARM与DSP能各自发挥自己功能,大幅度提升采集图像的输出质量,较好地实现图像采集和处理的稳定,形成一套可以获取较高帧率的软硬件车辆图像采集处理系统。实验结果表明,该系统具有较高的实用性。     

TCS230颜色传感器在便携式果蔬农药残留检测中的实现

对高分辨率颜色传感器TCS230在便携式果蔬农药残留检测中的数据采集进行研究并加以实现。TCS230颜色传感器有效地提高了果蔬农药残留的检测精度,并降低了使用图像处理算法所带来的编程复杂度,同时实现了产品的便携性以及检测数据发送自动化,极大的降低了成本。     

基于机器视觉技术的教室照明节能控制系统

为解决教室照明用电浪费问题,设计和制作了基于机器视觉技术的教室照明节能控制系统.该系统在监控计算机端采用帧差分与分段收敛的背景差分叠加法从监控录像中识别教室人员,并根据室内人员情况控制教室照明设备的开启或关闭.系统硬件主要由图像采集模块、监控计算机、电气控制模块及教室电气线路等4部分组成;系统软件基于Matlab开发,按功能可分为图像获取、图像处理、串口双向传输、图形用户界面及数据库等5部分.室内人员检测实验结果表明,系统识别平均耗时0.2s,进行实时室内人员识别的帧速上限为5帧/s;当图像中不包含和包含人员时,系统对室内人员的检测准确率分别为100％和93％.     

基于ZYNQ的远程图像采集系统设计

针对传统图像采集系统远程图像传输延时长和数据丢失的缺点,设计了一种基于ZYNQ芯片开发的实时视频采集与图像传输系统;系统具有两个采集通道,模拟视频信号通过BNC(Bayonet Neill-Concelman)信号线接入设备并经过ADC(Analog-to-Digital Converter)完成信号的数字化;利用主控芯片内部的FPGA资源部署并行处理单元完成对数字化图像数据的低时延处理;通过驱动片内AXI(Advanced eXtensible Interface)总线以DMA(Direct Memory Access)的方式将数据传输至DDR3存储器中;利用芯片内部的双核ARM Cortex-A9处理器高性能,在采集设备上移植嵌入式Linux系统,搭建Gstreamer流媒体应用服务器端,实现整个采集系统复杂任务调度和图像数据远程网络传输;与传统单ARM或DSP处理器的图像采集系统相比,该系统具有FPGA(Field Programmable Gate Array)的并行处理能力和高带宽的内部互联总线的优势,提高了图像数据处理速度,降低了图像数据由采集端到存储器的传输延时,提供了稳定远程图像传输功能,经实验测试该系统实现了每秒25帧的视频信号输出,与前端ADC的采集速率保持一致,整个采集展示的过程中视频画面连续且稳定。     

移动机器人双目立体视觉测量系统研究

研究了一种用于移动机器人进行三维感知的被动双目立体视觉测量系统。首先建立了该系统的数学模型,然后针对其双通道图像同时采集和大数据量快速处理的需要,采用了基于多媒体DSP芯片DM642硬件系统构架,并应用了一种基于SUSAN角点特征的区域匹配算法。实验表明该系统测量速度快、精度高。