基于Δ-Σ技术和FPGA的数据采集系统

为了改善传统数据采集系统运算能力差、分辨率低、可靠性低等缺点,结合Δ-Σ技术和FPGA,设计了一种多通道、高分辨率、宽动态范围的新型数据采集系统。提出了一种由Δ-ΣA/D转换芯片、高性能FPGA和DSP组成的数据采集系统方案及其硬件电路实现方法。系统利用A/D器件对信号进行滤波、放大、差分转换和模数转换,利用FPGA设计内部模块和时钟信号进行电路控制及实现数据缓存、数据传递等功能,由高速DSP芯片核心控制,对采样数据进行实时处理。系统能实现24位高分辨率、宽动态范围的信号数据采集与高速实时处理,可用于电压、电流、温度等参量的采集系统中。     

基于△-∑技术和FPGA的数据采集系统

为了改善传统数据采集系统运算能力差、分辨率低、可靠性低等缺点,结合△-∑技术和FPGA,设计了一种多通道、高分辨率、宽动态范围的新型数据采集系统.提出了一种由△-∑A/D转换芯片、高性能FPGA和DSP组成的数据采集系统方案及其硬件电路实现方法.系统利用A/D器件对信号进行滤波、放大、差分转换和模数转换,利用FPGA设计内部模块和时钟信号进行电路控制及实现数据缓存、数据传递等功能,由高速DSP芯片核心控制,对采样数据进行实时处理.系统能实现24位高分辨率、宽动态范围的信号数据采集与高速实时处理,可用于电压、电流、温度等参量的采集系统中.     

激光告警机中波长检测系统的FPGA实现

介绍一种用于激光告警机的图像采集与处理系统的硬件设计和软件开发方法。该系统采用线阵CCD获取激光信号,FPGA完成采集控制和信号处理工作,CCD相机与FPGA之间通过Cameralink接口方式传递数据,FPGA采用LVDS端口标准接收数据,数据处理系统由FPGA来实现快速傅里叶变换。实现了激光告警系统的采集与处理的单片集成。对系统各模块分别进行了局部调试和仿真,最后将采集所得的数据频谱图与FFT变换之后的数据频谱图进行比较,结果表明告警系统能够正确探测到目标激光的波长信息。     

光纤应变传感信号解调系统的设计

介绍了一种新型的线阵CCD高速数据采集与实时处理系统,其由信号调理模块、高速AD转换器、高速缓存FIFO、比较器模块,数字信号处理器(DSP)和存储显示模块构成。由于引入比较器使得DSP只对有效像素进行处理,减轻了运算负担,提高了运行速度从而实现实时处理显示。     

基于FPGA的高帧速CMOS成像系统设计

为了实现数字图像的高速高分辨率实时处理,设计了一种基于CMOS图像传感器、FPGA、千兆网和串口通信控制的高速高分辨率CMOS成像及实时显示系统;给出了系统结构原理,介绍了系统软硬件结构设计,结合CMOS图像传感器的工作模式和驱动时序,设计了系统成像控制模块、图像数据的高速缓存模块、图像数据的千兆网高速传输模块,实现了图像的实时显示与成像外部控制。实验表明,设计的成像系统方案合理,系统在全帧全分辨率(1280×1024)下读出帧频最高可达500帧/秒。     

CCD相机的数据采集与实时处理

通过对CCD光电图像传感器原理的认识,结合单片机,数据采集技术,数字图像分析与处理,实现相机的自动调节和数据的实时处理。研究设计了一种基本的图像采集系统,可以为各种信号的采集和处理提供基本模块,且使用了通用的51单片机实现控制功能。     

基于软件无线电的短波多路并行处理系统的设计与实现

针对短波窄带信号的实时处理需求,设计实现了一种基于软件无线电思想的短波多路并行处理系统。该系统采用四片高性价比DSP处理器,并行实时处理四路短波信号;采用一片高性能的FPGA,实现全局控制和协处理工作,具有完全可重复编程和配置功能。在此基础上,开发了FPGA程序和主机应用程序,实现了基于DSP的短波PSK信号解调算法。通过在软件无线电接收系统中的实际应用,证实系统使用灵活、性能优良。     

基于SoC FPGA异构平台的魔方快速还原系统设计与实现

本设计基于SoC FPGA异构平台,充分利用FPGA和HPS各自的优势,实现了一套高性能的魔方快速还原系统。系统由开发板,魔方还原机械结构,CCD摄像头以及VGA显示器组成。FPGA端实现摄像头图像采集和魔方色块RGB值的获取；HPS端完成颜色识别,运用二阶段算法还原魔方,然后将还原步骤编码之后回传给FPGA,由FPGA中的并行舵机控制模块实现对魔方还原机械结构精准快速的控制,从而完成实体魔方的还原。测试结果表明,对于任意随机打乱的三阶魔方,整个识别以及还原过程在一分钟内完成。     

滤光片颜色特性在线检测仪的研制

针对传统的在线检测仪不能满足实时快速测量的缺点,设计了一种小型、快速、低成本的滤光片颜色特性的专用检测仪器;它采取多通道并行测量方式,检测速度得以大大提高;结合当前先进的CCD技术和数字控制系统技术,以线阵CCD为光敏感元件,结合高速单片机控制采样系统的数字化光谱检测系统,完成光学模块、光电耦合器件、CPLD驱动模块、信号处理模块的硬件设计,并按照FPGA的混合输入方式实现分频器div18、系统同步信号模块div2500和光积分时间设置模块div50000的VHDL设计;测试表明,系统指标达到了实时性、高精度的要求,可用于测量可见光范围的光谱。     

基于FPGA与ARM9的SSD系统设计的研究

设计并实现了基于FPGA与ARM9的SSD系统,详细介绍了系统的结构,关键器件的性能特点与重要模块的功能;深入研究了ARM9嵌入式系统的引导方法,Linux下FPGA驱动程序的设计方法,FPGA实时管理固态存储阵列的实现方法。该系统充分利用了构建基于ARM9的Linux嵌入式系统的高效便捷的优势;同时充分发挥了FPGA丰富的I/O引脚、可靠的实时处理等优点。     

基于FPGA的双通道实时图像处理系统

针对基于PC机式图像处理系统实时性不强,FPGA+DSP模式成本高、资源利用不充分、设计难度高等问题,设计了一种新的双通道实时图像处理系统.以一片FPGA芯片为核心处理器,利用红外热像仪和CCD摄像机采集视频图像,经AV视频线送至ADV7180完成视频解码,图像处理模块通过Verilog语言、内嵌DSP硬核以及Nios II处理器予以实现.实验表明,系统实时性强、图像处理效果良好,并具有成本低、设计简单、应用灵活等特点.     

基于FPGA的高清视频采集与显示系统设计

介绍了一种基于FPGA的视频采集与显示系统的设计.系统以FPGA为核心,配合高分辨率CCD图像传感器、ADC模数转换、视频编码器等,实现了高清视频实时采集与显示.详细阐述了色彩插值与色彩空间转换算法和BURST传输的FPGA硬件实现.测试表明,该系统运行良好,能够满足高清视频实时监控要求.     

An In-Camera Data Stream Processing System for Defect Detection in Web Inspection Tasks

One of the aims of industrial machine vision is to develop computer and electronic systems to replace human vision in quality control of industrial production. Traditionally these systems consist of a line scan camera, host computer, frame grabber and one or more dedicated processing boards. In this paper we discuss the development of a new integrated design environment, developed for real-time defect detection, that eliminates the need for an external frame grabber and other associated host computer peripheral systems. The processing board contains a reconfigurable field programmable gate array FPGA inside a DALSA CCD camera. The FPGA is directly connected to the video data-stream and outputs data to a low bandwidth output bus. The system is targeted for web inspection but has the potential for broader application areas. We describe and show test results of the in-camera prototype system board and discuss some of the algorithms currently simulated and implemented for web inspection applications.     

多光点位置实时检测系统及其应用

提出了一种多个光点中心位置的实时同步检测系统,该系统可以实时地同时获取多个光点在图像中的位置.以解决现有光点位置检测系统无法同时测量多个光点或无法进行实时检测的问题.该系统采用CCD相机采集带有多个光点的图像,并用现场可编程门阵列(FPGA)实现图像采集的控制,图像分割算法和光点中心位置的计算,从而大大提高了图像处理的速度.实验表明该系统具有较高的精度,速度可以达到实时测量的要求,并且使用硬件资源较少,能够在中低密度的FPGA上实现.最后本文介绍了该系统在基于激光的列车车体姿态检测中的应用.     

实时视频数据采集的FPGA实现

介绍一种在工矿监视系统中采用FPGA实现视频数据实时采集和显示的设计方案。系统中采用FPGA和视频解码器实现了高速连续的视频数据采集与处理。处理后的视频信号通过VGA格式转换,可以在现场VGA显示器上观看,也可以通过键控将数据存储在存储介质中,从而实现了实时视频监视。     

基于FPGA与Sobel算法的实时图像处理

如今,图像处理算法的复杂度越来越高,图像处理的数据量越来越大,图像处理的实时性显得十分重要。为了解 决图像预处理、视频流数据实时性存在的问题,给出了一种基于FPGA和OV5640以Sobel算子进行边缘检测的图像采集与处 理系统设计方法,FPGA将OV5640摄像头采集到的视频流数据传送至SDRAM,由Sobel算子模板处理后通过VGA显示视频 图像。该设计基于Intel公司的Cyclone IV系列FPGA芯片EP4CE10F17C8进行了验证。实验结果表明,基于FPGA和Sobel边 缘检测算法,使用流水线设计和乒乓操作,可实现视频流数据处理的实时性。     

基于FPGA的智能视频融合技术研究

针对夜间或恶劣环境下交通事故频发的情况,提出一种在夜间或恶劣环境中辅助驾驶员改善能见度的技术,本技术是采用在FPGA内部对CCD捕获的可见光视频流和红外摄像机捕获的红外视频流进行实时融合、处理以获得极低或极强光照条件下图像信息的新方法;整个系统流程都在FPGA内实时完成,经过处理的视频流直接显示在位于司机前方的平视显示器上,以协助驾驶者在能见度低的环境中安全地行驶,在各种实验条件下经初步验证都取得了不错的效果。     

基于FPGA的多路视频合成与去噪设计

在嵌入式视频处理领域,针对视频实时性要求高的特点,提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的多路视频合成和去噪方法,包含四路视频合成一路视频的具体实现方案,以及对合成后的一路视频进行中值滤波的去噪算法,使用DDR2SDRAM作为视频的帧缓存,设计中值滤波算法的硬件结构和逻辑结构。系统设计采用Verilog语言进行描述,并在Xilinx的FPGA上进行逻辑综合和硬件测试。实验结果表明,该方法利用FPGA实现了硬件并行和流水线技术,可保证视频的实时处理。     

基于μC/OS-Ⅱ的多窗口显示屏控制器设计

多窗口显示屏控制采用μC/OS-II实时操作系统的多任务管理运行模式,各窗口视频数据由线程管理,Nios II 32位处理器作为显示屏控制器硬件系统的核心,软件系统控制多窗口任意显示。在1片FPGA上实现显示屏控制器的硬件系统,利用SOPC Builder软件定制系统所需的IP核,外扩存储设备实现视频数据的海量存储,解决了FPGA内部资源相对不足的问题。通过重构视频数据,合理组织数据的存储方式,解决视频数据的灰度控制问题,减少数据处理过程,降低了控制系统的复杂度。     

基于多DSP的并行实时视频处理系统

视频处理的特点是数据量大,实时性要求高.为了满足数字视频信号处理的要求,在并行计算的基础上,运用ADI的TigerSHARC系列DSP组成多DSP的并行处理系统,并用FPGA实现DSP处理系统与外界的高速接口.该系统能实时、高速、灵活的处理各种格式的视频和图像数据.