高速密集视频目标场景下的运动分析

本文首先分析了高速、密集图像目标场景下邻帧差分运动检估计检测法的缺陷.然后综合图像能量、高阶统计量预测理论以及块处理技术,对高速密集图像序列进行快速背景重建、运动区域提取与运动分析.基于DSP的平台测试表明:本文背景重建算法速度快,运动区域检测精度高,目标跟踪准确.为密集、高速的图像目标跟踪系统的研制提供了新的可借鉴方法.     

基于生成MRF和局部统计特性的红外弱小目标检测算法

红外复杂背景中的弱小目标检测问题可看作是马尔可夫随机场理论框架下红外图像中背景与目标的二元分类标记问题.基于马尔可夫随机场后验概率模型, 提出利用先验的目标信杂比信息和图像局部统计特性构建观测图像后验概率模型的方法, 并采用经典ICM (Iterated conditional mode)方法对图像最优标记结果进行估计.仿真试验结果表明, 算法在保证目标标记结果准确率的同时, 有效降低了背景的误标记概率; 且由于采用局部统计特性进行建模, 算法有效降低了模型参数与标记结果间的关联性, 提高了最优标记估计的收敛速度.     

DSP实时图像处理系统

阐述了高速图像目标测量系统的DSP实现,运用了高性能DSP(TMS320C6202)完成实时图像目标处理,研究了一种快速图像匹配的相关跟踪算法,并结合大规模可编程逻辑阵列CPLD进行逻辑控制和现场可编程门阵列FPGA对采集的视频图像做预处理.实验证明该系统性能可靠,跟踪效果较好,并有较高的实时性.     

一种新型的大气传输光通信APT系统研究

根据实际应用中对机动式大气传输光通信的要求,提出一种新型的大气传输光通信APT系统方案.以小波变换作为对通信对象红外目标进行检测识别的算法,搭建了基于FPGA和DSP的红外信号处理和伺服控制的硬件智能控制平台,将目标的捕获和图像的处理与伺服控制、精密机械传动等为一体形成大气传输光通信捕获、扫描和跟踪(APT)系统.该系统在FPGA上实时检测通信对象,通过DSP实现ATP算法的控制,由伺服精密传动系统实现扫描、捕获与跟踪.     

基于双DSP的红外图像信息处理硬件平台的实现及软件优化

介绍了一种通过实时处理来自红外探测器的高帧频红外图像序列,对空中红外目标进行自动检测与跟踪的系统.主要讨论了此系统硬件平台的设计与实现,以及算法DSP软件的设计流程.其中基于RapidIO互连的双DSP并行处理系统设计以及DSP软件优化,是算法高效实时实现的关键.因此,本文对其进行了重点论述,并提出了相应解决方法.     

二值图像连通域的分段标记算法及实现

在基于图像的精确制导中对标记算法的时间性能要求很高,常规的标记算法无法满足高速实时图像处理的需要.在分析现有算法的基础上,引入段的概念,以段为标记单位记录连通区域,在对图像一次扫描的过程中完成连通性传递闭包的计算.在标记的同时记录标记目标的边沿像素坐标值,计算目标的形心、面积、轨迹、灰度等特征.给出了算法的思路和实现步骤.使用该算法标记128×128的二值图像,用TMS320C6414 600 MHz simulator,可以在0.4 ms内完成.将文中算法与其他4种连通区域标记算法进行时间性能对比,明显优于其他算法.软件仿真结果也显示分段标记算法的正确性与稳定性.适用于高速运动目标的实时截获与跟踪.     

基于FPGA+DSP的超分辨率成像系统设计

针对异型传像光纤束成像的算法结构,介绍了一种以TI公司高性能DSP(TMS320DM642)和Xilinx公司150万门级FPGA(XC3S1500)为核心处理器的超分辨率成像系统.在该系统中,作为系统核心的DSP承担目标图像合成算法,而FPGA则负责如图像格式转换等预处理工作.     

红外凝视成像系统弱点目标检测的实时实现

为了解决红外点目标检测算法的复杂性与系统实时性之间的矛盾,设计了一套基于DSP的实时处理硬件实施方案.首先,介绍了基于高性能DSP的实时处理系统的原理结构,在此基础上,从硬件和软件两方面提出了系统实时实现的关键技术,包括大容量图像数据的双缓冲交互访问机制、图像预处理算法的FPGA快速实现,以及基于多媒体指令集等技术的代码级优化策略.实践结果证明,优化后的实时处理实现方案有效地提高了系统的实时性和稳定性,能够满足红外点目标检测算法大数据量高速传输、复杂运算的实际需求.     

基于可见光图像模板匹配的目标识别算法

结合相关匹配算法特点提出了一种改进的基于可见光图像制备的参考模板进行二值匹配的目标检测识别算法,算法包括实时图像分辨率、同质变换、OTSU聚类、结构匹配定位等一系列处理过程.所提出的算法结构简单、计算量小、易于并行实现,在基于TMS320C6713的多DSP系统上处理一帧实时图像仅耗时14ms,可以应用于工程实际之中.     

高速红外视频处理系统的设计研究

由于红外地面弱小目标的检测与跟踪技术中,处理的数据量大,运算算法复杂,因此红外视频处理系统要求对数据信息有足够高的吞吐量和处理速度。DSP在数据的复杂算法运算处理方面有明显的优势,而FPGA更利于实现时序逻辑算法,所介绍的红外视频处理系统就将DSP模块作为核心处理器来完成红外地面弱小目标图像的检测与跟踪算法,FPGA 模块则作为协处理器完成图像接收、预处理、时序控制等功能,FPGA 控制 ARM 模块显示图像处理结果,形成高效处理图像数据的系统,该系统通过实践取得了较好的检测跟踪效果。     

视频图像数据采集方法研究

随着DSP技术的普及、高性能DSP芯片的出现,DSP已越来越多地被广大的工程师所接受,并越来越广泛地应用于各个领域。介绍一种基于TMS320C5402 DSP芯片,结合双向缓冲器74F245和A/D转换芯片TLC5510的视频图像数据采集电路。DSP发出信号,经触发器启动A/D转换器并读取A/D转换结果,达到视频图像数据采集的目的。电路结构简洁、成本低、易于实现,能够满足图像采集的需要。     

基于FPGA和DSP的高速图像处理系统

为了提高图像处理系统的高性能和低功耗,提出了一种基于FPGA和DSP协同作业的高速图像处理嵌入式系统,其中DSP为主处理器,负责图像处理,而FPGA为协处理器,负责系统的所有数字逻辑。整个系统中FPGA和DSP的工作之间形成流水,同时借助于单片双口RAM(CY7C025AV-15AI)完成两者的通信,比使用单片DSP建立的处理系统性能提高25%左右。该系统具有可重构性,方便其他的算法于该系统上实现。     

基于C6455 DSP的消像旋实时图像处理系统设计

针对通用计算机消像旋处理实时性差和性价比低的特点,提出了采用C6455 DSP芯片为核心处理器,研究设计了基于C6455 DSP的消像旋实时图像处理系统,实现了图像数据的采集、消像旋处理、输出等一系列功能。结果表明,该系统实时性好,图像显示效果良好,并已成功应用于某光电系统的消像旋处理中。     

便携式图像采集器的研制

在此设计的以嵌入式DSP和CPLD为核心的图像采集系统,完成了对图像传感器输出的数字信号进行采集并快速处理的功能。主要包括电源模块、DSP外围电路、数字图像处理模块和CPLD逻辑控制模块等。体积较小,成本比较低,在线编程灵活,实时性高的特点是此图像采集处理系统的最大特点,对于嵌入式系统中的经常出现的大小、轻重和成本等在实际中的瓶颈现象可以较好的解决。且文中所设计的便携式图像采集器对512K×8b以下的容量是通用的。最后的调试实验结果表明,此图像采集系统达到设计的预期目标。     

A Versatile High-speed Image Processing System Based on DSP and CPLD

In this paper, we present an optimized design method for high-speed embedded image processing system using 32 bit floating-point Digital Signal Processor （DSP） and Complex Programmable Logic Device （CPLD）. The DSP acts as the main processor of the system： executes digital image processing algorithms and operates other devices such as image sensor and CPLD. The CPLD is used to acquire images and achieve complex logic control of the whole system. Some key technologies are introduced to enhance the performance of our system. In particular, the use of DSP/BIOS tool to develop DSP applications makes our program run much more efficiently. As a result, this system can provide an excellent computing platform not only for executing complex image processing algorithms, but also for other digital signal processing or multi-channel data collection by choosing different sensors or Analog-to-Digital （A/D） converters.     

基于DSP的智能相关电视跟踪系统

介绍了一种基于TMS32OC6202的数字式智能相关电视跟踪系统的设计,该系统以DSP图像处理板为核心,采用双CPU的系统结构设计,使图像处理系统和云台控制系统分离,增强了系统的实时性、可靠性.并介绍了本系统采用的图像分割及跟踪算法.     

基于CPCI总线的FPGA+DSP架构通用视频图像处理系统的设计

为了应对实时视频图像处理复杂的现场环境条件,设计了一种通用视频图像处理系统。该系统便于扩展,可同时应用于多种不同现场环境。FPGA+DSP架构由于同时吸取了具有优秀运算性能的DSP芯片以及具有高实时性的FPGA芯片的优点而在实时图像处理领域中得到了广泛的应用,而Compact-PCI总线由于其与工业控制计算机有标准的接口而具有良好的可扩展性,通过对二者的有机结合设计了基于Compact-PCI总线的FPGA+DSP架构的通用视频图像处理系统。硬件实验表明,系统可对320×256~1 024×1 024分辨率,8~14bits,最高帧频100 Hz的视频图像进行实时采集与处理,并通过cPCI总线实现实时控制,取得了良好的效果,表明系统可以应用于红外及可见等复杂环境中,实时性很高,处理效果好,提高了系统的应用范围。为视频信号采集处理提供了一种新的可靠解决方案。     

基于DSP+FPGA的实时视频信号处理系统设计

实时视频信号处理的实时性和跟踪算法的复杂性是一对矛盾,为此采用DSP+FPGA的架构设计,同时满足实时性和复杂性的要求,提高了系统的整体性能。DSP作为主处理器,利用其高速的运算能力,快速有效地处理复杂的跟踪算法;FPGA作为协处理器,完成视频图像的接收、存储、预处理,使设计具有更大的灵活性。系统采用了形心跟踪和相关跟踪两种算法。实验证明,该系统可以稳定地实时跟踪运动目标。     

基FPGA和DSP架构的红外图像实时处理系统设计

针对图像处理过程中数据传输量大和算法运算量大的要求,提出了一种基于FPGA和DSP架构的红外图像实时处理系统。该系统以DSP为图像处理核心,利用FPGA实施数据采集和传输的逻辑控制。详细讨论了在DSP/BIOS多任务机制下实现数据采集、数据处理和数据传输的并行化。实验结果表明,该方案设计合理、可行,具有较高的工程实用价值。     

基于图像识别的自动阅卷系统研究

介绍基于图像识别的自动阅卷系统的设计、核心算法的研究,该系统主要用于批改使用答题卡(供学生使用铅笔涂黑)的试卷。由于采用了检测阈值预估的模式匹配算法,系统较传统的评卷系统相比,对铅笔的质量要求降低,此外评阅速度也比较满意。系统由小型DSP系统和单片图像采集芯片构成,因此体积小,价格也大大低于传统的评卷系统。