基于FPGA的MEE畸变实时校正系统设计

介绍了医用电子内窥镜畸变实时校正系统的原理与设计实现.在硬件设计中采用视频编码器和视频解码器分别实现对输入模拟信号的解码和输出数字信号的编码,并以SRAM作为输入畸变图像和输出校正图像的存储器.系统的控制中心选用可编程逻辑器件FPGA,以实现对硬件系统功能的灵活修改和扩充.     

基于BP神经网络的大视场成像畸变校正方法

提出了基于BP神经网络的畸变校正方法,实现了在不确知畸变数学模型情况下的高精度校正。应用平行光管法测得900组光点坐标数据作为BP神经网络的训练样本,通过训练得到一个隐含层有6个节点的3层BP神经网络模型,然后使用77组数据检测了该神经网络的校正效果,并与使用相同检测数据的双线性插值方法进行了比较。实验表明,神经网络较插值方法精度高,误差数据分布的规律性好,而且与插值方法相比,它避免了误判区域的问题,便于校正。     

多TDICCD拼接相机成像非均匀性实时校正的硬件实现

提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)平台实现的成像非均匀性实时校正算法来解决遥感多时间延迟积分(TDI) CCD拼接相机存在的问题.首先介绍了拼接相机成像非均匀性(PRNU)的定义及其产生的原因,然后针对拼接相机的特点,提出了一种通道内用两点定标法、通道间用增益平均法、片间用自适应场景补偿法的复合非均匀性校正算法...     

光电测量系统畸变的实时数字校正

根据视场角为70°的大视场光电测量系统中光学系统产生畸变的机理及径向变化的特点,设计了由11个等距激光目标点组成的畸变检测装置。对于不同的光学测量系统,按照畸变检测的三个步骤对光学系统的畸变进行检测,根据测量得到的系统畸变变化情况,拟合出实时测量时目标点在线阵CCD上成像位置的补偿方程,编写出成像位置数据采集及实时处理的补偿程序,提高了测量系统实时测量的精度。在对焦距为29.98 cm的光学系统进行实际校正测试中,结果表明,当目标物距为1 651.59 mm、物高为400.007 mm时,按照拟合的二次补偿方程进行计算补偿,可将畸变误差从校正前的-0.026 4 mm提高到校正后的-0.002 9 mm,并使系统整体检测精度从0.36%提高到0.04%。     

用FPGA设计数字存储示波器

介绍基于现场可编程门阵列（FPGA），采用模拟／数字、数字／模拟转换器件和RAM（UT62．256）静态存储器件，完成了数字存储示波器的功能。经测试，整机功能齐全，输出波形稳定，没有明显失真。     

大视场光电测量系统的精密几何标定和畸变校正的研究

本文研究在大机场精密光电测量系统中最为关键的测量精度问题。深入地讨论了这种大视场光电测量系统的高精度几何标定方法,重点探讨了利用计算机通过解析方法补偿光学系统几何畸变的途径,以期达到在光学系统精度较低的情况下测量系统也可以进行高精度测量的目的。为了达到上述目的,主要研究了以下几个问题:分析了摄影测量的基本原理,提出相机标定和畸变校正问题;建立适合于相机标定和畸变校正的数学模型;研究了对相机进行精密标定的方法和手段;研究了标定数据的分析处理方法;进行计算机仿真实验,分析实验结果。     

改进的空间大口径追踪相机畸变校正

在空间大口径追踪相机应用系统中,像面畸变和主点主距标定误差是影响其在轨定位精度的重要因素。为了满足空间大口径追踪相机高精度的标定要求,像面畸变类型、主点主距标定误差及探测器面阵旋转、倾斜对像点坐标带来的误差等因素均不可忽略。针对以上问题,本文对该类系统的畸变特性进行了研究,提出了一种改进的大口径追踪相机畸变校正方法。首先,在视场中央无畸变区域测量13个样点,根据最小二乘法获取光学系统的主点主距;然后,依据所求主点主距,解算像面25个均匀分布样点的理论位置坐标;最后,由样点的理论坐标和测量坐标解算畸变模型,实现畸变校正。实验结果表明,该方法畸变校正精度在近红外波段优于0.32pixel,在短波红外波段优于0.28pixel,其相对传统畸变校正模型分别提高了44.6%和50.9%。该方法可为大口径追踪相机的焦平面倾角解算研究提供有益参考。     

大面阵CCD图像实时显示系统的设计

为解决基于CameraLink接口的相机必须使用专用采集卡和系统机才能显示的问题,设计了一种结构简单、携带方便的图像实时显示系统。该系统采用2片SDRAM对图像进行交替缓存,并在Xilinx公司的Spatan3系列现场可编程门阵列(FPGA)中完成了较为复杂的主要控制逻辑。将CameraLink输入的图像经过拼接、BIN等预处理后缓存到1片SDRAM,同时按照一定格式以25frame(50field)/s的速度读出另1片SDRAM中的图像,经ADV7300转换成模拟电视信号后送到模拟显示器显示。结果表明,在相机帧频为3.6frame/s时,该系统可以实时显示大面阵CCD数字航测相机拍摄的图像,能观察不同分辨率的图像以及原图像任何部位的细节,并能根据天气条件调整显示亮度以更好地观察图像。该系统只包含1块电路板和1个模拟显示器,已成功应用于4008×5344面阵的CCD数字航测相机中。     

基于FPGA的正交信号的数字辨向细分技术

细分是提高光学仪器测量分辨力的关键技术之一。文中首先介绍了参考信号的构建方法,然后给出了辨向细分的具体实现过程,一种新的λ/8细分电路设计方法被提出,并使用VHDL语言实现细分、辨向及计数模块程序的设计,最后通过FPGA的具体实现以及仿真分析,证明了该方法的有效性。仿真结果表明,该方法具有原理简单、集成度高、易于实现的特点,并且特别适合使用FPGA等EDA工具实现。     

基于数字频率合成算法的硬件PWM模块设计

针对伺服电机的控制问题,对控制伺服电机的脉冲发送模块、计数模块、加减速模块进行了研究。通过分析脉冲信号产生过程,提出了一种基于FPGA的宽调频范围的脉冲产生方法。该方法采用数字频率合成算法,通过硬件描述语言Verilog HDL实现该算法的逻辑,并利用Quartus II仿真软件对所产生脉冲信号和加减计数模块进行仿真测试。在伺服电机控制平台上进行测试验证,研究结果表明该算法生成的脉冲频率可调范围为1 Hz~25 MHz,在整个脉冲段的波动不超过一个时钟周期。该脉冲发送模块具有脉冲输出均匀稳定、分辨率高、调频范围广的优点,可以满足多种伺服控制要求,为伺服电机提供稳定的控制脉冲,具有一定的应用前景。     

基于国产FPGA的数显表设计

根据数字显示仪表国产现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的工程应用需求,本文选用紫光同创公司研发和生产的Logos系列FPGA芯片PGL22完成了数显表的设计。本文主要介绍了数显表的技术参数、硬件设计原理、FPGA的软件框架以及程序设计流程图等内容。     

基于FPGA的电子内窥镜CCD彩色图像采集与显示系统

本文介绍了电子内窥镜ＣＣＤ图像采集和显示系统的研究与实现,并主要论述了以现场可编程门阵列（ＦＰＧＡ）为系统控制核心的ＣＸＣＤ图像放视频显示缓存管理及窗口控制,以及基于锁相原理的系统时钟的包括同步信号发生电路和高频主时钟电路。     

一种基于FPGA的实时直方图统计方法

介绍了采用Altera公司的Cyclone Ⅱ系列现场可编程门阵列(FPGA)实现灰度直方图实时统计的实现方法和设计技巧.充分利用Cyclone Ⅱ系列FPGA提供的片上硬件资源,配置一个三端口RAM作为像素统计值的存储单元,分别完成统计、结果读出、清零的过程.统计过程采用同步有限状态机实现,占用很少的逻辑单元,提高了系统的时钟频率.通过时序仿真和硬件平台,验证了设计的正确性.     

基于FPGA的固定频率车辆检测器

频率固定车辆检测技术可以显著降低因相邻车遭干扰而导致的检测错误。利用精密模拟调理器、DDS，FPGA等技术实现了频率、灵敏度可调的高灵敏度．高可靠性车辆检测系统。实际测试表明，系统可以在10ms内对线圈电感量0．02％的变化作出响应，从而为检测线圈感抗变化提供了一个有效的手段。     

FPGA加速处理的实时相位差测量方法

为实现高速相位差测量,采用频域分析方法,通过可编程门阵列（FPGA）进行了快速傅里叶变换fFFT）运算,并且运用坐标旋转数字计算机（CORDIC）算法提高了其运算性能。最终,提出了一种新的实时相位差测量方法。仿真结果表明,在保证高速的同时,测量结果有较好的精度。     

一种集成数字开关电源补偿器设计

片上集成的数字开关电源（SMPS）控制器采用数字方式的补偿器,能够实现较为复杂的控制策略以达到高性能电源管理。针对普通数字补偿器通常占用较大的片上面积问题,通过分析Boost电路模拟补偿器的数字化方法,提出了全集成的数字补偿器电路方案,并采用了非线性寻址查找存储补偿系数,实现了面积和瞬态响应优化;所提出的方案具有面积小、功耗低、结构简单、易于综合的特点。现场可编程门阵列（FPGA）验证结果表明,采用该补偿器的控制器可应用于数字电源的控制。     

基于数字图像处理技术的螺纹检测

介绍了基于数字图像处理技术的螺纹非接触式测量方法，数字图像处理包括图像的平滑、边缘检测、二值化及轮廓提取，通过对螺纹轮廓的分析、测量得出螺纹的几何参数。探讨了利用数字图像处理技术对螺纹进行几何参数测量的方法，并给出了测量后的尺寸结果。从理论上和实践上证明了该方法的可行性和正确性。     

基于神经网络联想记忆模型的数控机床故障诊断

提出了将一种改进的人工神经网络联想记忆模型应用于计算机数控机床的故障诊断方法。介绍了基于联想记忆模型的诊断算法，总结出数控机床的故障模式及故障分析表，然后将该样本向量进行HADAMARD预处理、存储记忆后，可据此模型进行样本和非样本的并行联想回忆，实现诊断功能。最后进行了数字仿真研究，并且还提出利用大规模现场可编程逻辑门阵列器件进行硬件实现的基本思路。     

基于FPGA的IRIG-B（AC）编码器设计

IRIG-B(AC)码常用于靶场试验中传递时间信息和同步各系统时间。根据 IRIG-B(AC)码的格式及调制原理,介绍了基于 FPGA的 IRIG-B(AC)编码电路的设计。利用 AD7245实现 D/A 转换转换产生 B (AC)码信号,信号经放大后可直接用于系统时间同步,而且信号幅度可根据不同的使用需求进行调节。经测试验证,本系统输出的时间信息准确无误,有较高的实用性。     

同步LED系统数据采集与发送模块设计

为了解决同步LED显示控制系统大流量实时数据的采集、接收等[1]问题,将DVI接口技术与高速千兆以太网技术应用到同步LED显示系统数据采集与发送模块设计中,并通过显示系统的帧率、色彩分辨、像素长宽等信息对实际需要的信号带宽给予计算分析,提出以FPGA为系统核心部件、用显卡的DVI接口作为数据源、以高速千兆以太网进行实时...