高速实时光纤图像传输系统的实现

为提高光电经纬仪上图像传输系统的性能,设计了利用现场可编程门阵列(FPGA)的Rocket IO IP核,完成了Camera link并行接口与光模块串行接口的相互转换。通过自定义的图像传输协议,搭建了图像传输系统与各个分系统的互联平台,实现了高速图像实时传输至机下进行处理、显示和记录,同时在该光纤通道上复合传输相机控制命令和外同步时序。阐述了系统总体结构思想,发送端和接收端的软、硬件设计,介绍了Rocket IO关键属性、数据包收发状态机、图像传输协议等。实验结果表明,系统工作速率达2.5Gb/s,传输链路稳定、可靠、无误码,突破了传统光纤传输协议的开源局限,用户可直接使用光纤串行数据信息,减少导电环配线量,具有传输带宽高,图像质量好,抗电磁干扰性能强等优点。系统经过测试验证并已应于到工程项目中。     

基于代价模型的RETE优化算法

RETE匹配算法是基于规则推理系统中的经典高效算法,但是在飞行器评估这种规则和事实数量较多的系统,推理效率并不高,因为在模式匹配中,join操作的开销与事实的平方成正比。事实和规则数量较多时,产生的中间匹配信息大大增加,增加了时间复杂度和空间复杂度,严重降低了推理效率。针对飞行器评估系统的特点,本文分析了优化RETE拓扑结构是提高推理效率的关键,然后提出了基于代价模型的RETE优化算法,该算法可以自动寻找最优的RETE拓扑结构,减少了join中间结点的数据,大大降低RETE算法的时间复杂度和空间复杂度。经实验测试,基于代价模型的RETE算法在飞行器评估系统中的运行效率较高,满足飞行器评估的需求。     

基于SSD硬盘的嵌入式高速图像存储技术

高速大容量图像数据的存储技术是数字图像处理中的一项重要技术.为了实现图像数据的高速实时存储,提出了在嵌入式Linux平台上基于SSD硬盘的高速数字图像记录方法.采用Linux驱动程序控制SAS硬盘控制器,将图像数据高速记录在SSD硬盘上.介绍了整个系统结构,给出了Linux驱动程序的实现方法,分析了影响图像数据记录速度的因素.实验测试中图像数据记录速度可以达到150 MB/s,可以满足对高帧频相机的高速图像数据存储的要求.     

一种高帧频虚拟图像交互叠加技术

光电跟踪测量系统在实时交互仿真过程中,由于硬件处理能力的限制而导致高帧频仿真图像失真.基于相似性原理,提出了一种虚拟图像交互叠加算法.在实时仿真的过程中,通过将预先仿真出的目标图像经旋转和平移后叠加到预先仿真的背景图像上的方法,既保证了仿真的交互性,同时又提高了虚拟图像的渲染质量.依据透视投影模型,给出了目标图像的平移量和旋转角的计算方法.仿真结果表明,叠加图像具有与实际仿真图像相同的图像特征.     

基于嵌入式系统的高速CCD图像采集

介绍了一种针对高速CCD 图像采集的嵌入式实现方案,通过引入 32Bit/66MHz PCI总线标准,以及有关的缓存组织等技术,解决了数据采集的速度和小型化问题,使得该项技术可适用于更为宽泛的应用环境。在此基础上,给出了嵌入式系统中 PCI总线的配置过程,以及软硬件设计中需要注意的问题。该方案对于嵌入式高速图像记录技术中系统结构的设计也是一种有益的探索。     

一种嵌入式虚拟动态信号分析仪的设计

为了实现为远程化控制的光电跟踪系统设计提供抗恶劣环境的设计工具，设计了一种嵌入式虚拟动态信号分析仪。对该系统采用的系统辨识等算法进行研究。基于某型号光电跟踪系统平台，结合虚拟仪器概念和嵌入式技术，建立了嵌入式虚拟动态信号分析仪的系统架构，设计了仪器系统架构中各层软件。利用该仪器测试了实际运行中的某光电跟踪系统速度回路和电流回路，实验结果表明光电跟踪系统满足设计要求，电流回路带宽为266.05Hz,速度回路带宽为20.3Hz，虚拟仪器具有较好的精确度和实用性。满足了光电跟踪系统设计工具准确、方便、快捷等要求，提高光电跟踪系统设计水平和设计效率。     

基于位置信息求取速度的滤波算法的研究

简要介绍了现在常用的6种滤波器,提出了一种新的基于噪声自适应的卡尔曼滤波器,给出了详细的算法公式.并对实际运动目标的数据进行了仿真,比较了6种滤波器的滤波效果.     

NAND Flash高速图像记录压力测试系统

为了测定NAND Flash 图像记录系统的稳定性以及峰值记录速度指标,减少人工测试量,设计了压力测试系统。针对稳定性测试问题,设计了基于指数回归的速度压力模型和基于对数正态分布的测试时长控制模型;针对峰值记录速度测定问题,提出了基于爬山搜索算法和速率二分法的软硬件协同测试方法。基于有效数据占空比机制设计速率软件可调的硬件数据产生器,用爬山算法粗略确定峰值记录速度区间,再用速率二分法逼近峰值记录速度;系统测试报告通过串口和千兆网输出至上位机显示。实验结果表明:测试系统速度压力调整精度可达0.1MB/s;速度压力范围为0~1 600MB/s;回读数据硬件检验无时钟延迟;被测NAND Flash 记录系统挂载8 片SLC NAND Flash 芯片的峰值记录速度为240.12MB/s,在200MB/s 速度压力下,可以连续工作24 h 以上。测试系统架构为通用化设计,可以对其他传输和记录系统进行压力测试。     

PCI接口芯片9080及其应用

CI9080是PLX公司开发的支持主从模式传输的PCI接口芯片。介绍了PCI总线的特性和PCI9080的主要特点、芯片内部结构,并详细分析了DMA,Direct Master,Direct Slave的传输特性和总线周期信号响应过程,以及PCI9080的总线工作模式、配置空间加载方式、上电初始化过程。最后给出了一个PCI数据采集卡的硬件设计框图和具体功能模块说明,旨在说明如何通过PCI9080设计PCI总线适配卡。     

高精度位置随动系统的误差源分析

以经典三闭环控制系统为研究对象,对其误差源做了较为详尽的分析,将系统误差分为通过算法可调节的误差和通过算法无法调节的误差两大类.文中对舍入误差、传感器量测误差、采样率误差和带宽引入的误差这四种主要的误差源做了定量分析,并从物理运动学角度按由内环到外环的顺序分析了这几种误差在环间的传递与叠加.通过这种对误差的定量分析,可以直观的观察各类误差在总误差中所占的比重,为有针对性的设计系统提供了重要的理论依据.最后以某光电量测设备为控制对象进行了实验,实验结果表明该误差源分析理论是可行的.