FPGA软硬件协同处理实时图像处理系统

基于PC机图像处理系统实时性不强,DSP+FPGA图像处理系统的成本高、资源利用率低,单纯使用FPGA硬件实现的图像算法类型较为单一,针对这一系列问题,提出了一种基于FPGA软硬件协同处理的实时图像处理系统.采用一片FPGA芯片作为系统的核心,利用CCD相机等采集图像,通过SSRAM将图像缓存,以SOPC为控制核心,协调软硬件共同进行图像处理.易于使用硬件实现的图像处理模块(如滤波、形态学算法、图像校正、边缘检测等)均使用Verilog HDL语言实现,通过SOPC控制这些图像处理模块,实现相应的图像处理功能;而硬件难于实现的部分(如流程控制、复杂的分支判断)则使用SOPC中的CPU来实现.实验表明,系统卖时性强、图像处理速度快、可进行复杂图像算法的运算,同时具有设计简单、应用灵活、成本低的特点.     

基于FPGA的高速字符识别系统

在字符识别应用系统中,利用图像传感器采集到原始图像数据后,大部分图像处理工作通常由DSP、ARM或微计算机完成。以钞票流转智能监控系统研发应用为基础,提出一种由FPGA和ARM组成的图像处理识别系统,利用FPGA构建了各种噪声去除、特征提取、图像增强、模板匹配等图像硬件处理器,实现对26个英文字母和10个阿拉伯数字的快速识别。实践表明,该系统具有超高的识别速度和超高的性价比。     

FPGA图像采集系统研究与设计

设计了一种基于FPGA与DDR2SDRAM的图像采集显示系统,该系统采用Xilinx公司Spartan-6系列的FPGA作为主控芯片,利用高带宽数据、大容量的DDR2SDRAM存储器实时地对CMOS数字图像传感器OV7670图像数据进行缓存,最后图像数据通过TFT LCD液晶显示屏实时显示出来.实验结果表明,设计并实现的图像采集系统不仅运行稳定,而且图像显示效果较好.     

光纤实时传输的多核DSP图像处理系统(英文)

为解决光电经纬仪上高速率、高分辨率实时图像传输及处理瓶颈问题。本文提出了基于光纤传输的实时图像处理平台体系架构思想,设计了以FPGA+多核DSP结构的图像处理单元,实现高速实时图像经光纤传输至处理单元。在此基础上,开发了自定义的光纤图像传输协议。利用该协议,使得图像处理系统与各个分系统之间的光纤互联,以及高速实时图像光纤传输至显示子系统,处理子系统和记录子系统。本文阐述了系统总体结构思想,系统硬件原理设计和软件设计,并对其中的图像光纤传输协议设计,多核DSP处理单元设计等进行详细介绍。搭建了实验测试平台,通过实验平台对系统进行测试和分析。实验结果表明,实时图像在光纤上进行3.125Gb/s、在FPGA与多核DSP之间进行3.125Gb/s速率上传输,系统稳定、可靠、误码率低,且具有处理能力强、抗电磁干扰性能强等优点,并已应用到实际工程项目中。     

双处理器实时视频拼接系统

当一些视频系统需更大观测范围,同时获得完整场景是一个问题.针对这种情况,提出一套基于FPGA和DSP双处理器协同工作的视频拼接系统,设计了包括双处理器、FLASH程序存储器、SDRAM数据存储器、SRAM数据存储器、视频AD和视频解码器等硬件结构.系统采集两路视频信号输入,对其进行数字视频转换,然后由FPGA做基本图像处理,并将其送入SDRAM进行存储.DSP将初步处理后的图像数据取出,并对其进行图像配准和图像融合.为了保证图像的实时性,系统采用实时高效易实现的改进的PSO算法实现图像配准,采用平均加权法实现图像融合.实验结果表明,此系统可对两幅720×576分辨率、25帧/秒的视频图像进行实时拼接,满足所需大视场视频图像要求.     

高速图像数据采集系统设计与实现

利用FPGA技术中硬件可编程,研发周期短,频率高,采集速度快等特点,提出一种基于FPGA的高速图像采集系统的设计方法,对FPGA中的各个控制模块和系统的各个子模块的作用、原理以及设计方法进行详细描述。     

航空发动机涡轮叶片内部通道异物红外检测

主要围绕涡轮叶片红外热波无损检测系统硬件、软件、实验结果和图像处理等关键问题进行阐述。提出涡轮叶片内部通道异物红外热波无损检测方案,完成检测系统的设计;并完成具体实验,采集到标记区域不同温度、插入异物不同长度下的热图像。对热图像进行matlab图像处理,实现缺陷部位图像重构。     

水松纸在线检测系统设计

目的针对烟支卷制完成后出现的水松纸质量缺陷等问题,结合生产实际要求,设计基于PLC和机器视觉的水松纸在线检测系统。方法采用线阵相机对图像进行采集,工业计算机利用Vision-Pro图像处理软件进行图像处理,采用SIFT改进算法简化图像处理过程,实现对水松纸质量的在线检测,同时完成参数设定、状态监控和数据记录等功能。结果实际运行结果表明,成品烟合格率由92%提高到100%。结论系统运行可靠,可与现有系统配合实现在线监测,减少了原材料的浪费,提高了成品烟支合格率。     

一种基于FPGA的超声信号高速采集与压缩方法

针对超声检测系统中对超声信号的高速采集与处理问题,探讨了一种利用高速模数转换芯片AD9057在特定的时序信号控制下对超声信号进行高速采集,并且在FPGA（现场可编程门阵列）的控制下对采集到的超声信号进行压缩处理的方法。该方法以FPGA作为核心控制单元,结合高速数据采集模块,利用VHDL编程构建双端口的RAM,在FPGA中实现对采集过程中数组的存储与处理。给出了相关的仿真结果以及对实际采集到的超声信号的压缩处理波形,实验结果表明该方法可靠、可行。     

基于FPGA的CMOS图像传感器的应用

针对视频传输过程中对数据采集的快速性和传输的精确性的严格要求,本文提出了一种基于可编程逻辑门阵列(FPGA)技术的实时数据采集的设计方案。本设计中利用FPGA实现图像数据的检测、采集、缓冲、图像格式转换(Bayer转RGB)、驱动DVI控制芯片,最终将采集到的图像实时地显示在带有DVI接口的显示器上。     

全自动泡罩药品包装视觉检测控制系统设计

目的为了提高泡罩药品包装的检测效率,降低生产成本,提升药品包装质量。方法设计一套基于DSP和触摸屏的泡罩药品视觉在线检测系统,利用TMS320 DM365芯片完成泡罩药品图像的处理和核心控制,由触摸屏和LCD液晶显示屏实现控制系统在线监控和图像处理结果显示,并在硬件结构基础上完成控制系统软件设计。结果通过对该系统的实验测试可知,该系统准确检测率高达100%。结论该控制系统能够实现泡罩药品包装缺陷的快速检测,检测准确率较高,大大降低了劳动强度,有效降低了生产成本。     

基于图像识别的铝塑包装材料边缘检测

目的为了提高铝塑类包装材料的边缘检测精度,基于图像识别技术设计一种边缘检测方法。方法介绍Canny边缘检测算法,针对其双阈值选择比较困难、边缘检测精度不高等问题,利用Ostu算法实现高、低阈值的选取。基于FPGA(现场可编程门阵列)和DSP(数字信号处理器)搭建一种图像检测系统,并给出系统框图及FPGA内部结构,即异步FIFO模块、串入并出模块、像素窗口刷新模块、数据处理模块以及配套电路等,并以药品铝塑泡罩包装为例进行实验研究。结果改进的Canny算法在保证处理速度的前提下,所检测图像清晰细致,能够得到完整边缘。结论该方法具有准确度高、稳定可靠、识别速度快等特点,可满足包装过程产品检测要求。     

基于FPGA的实时红外图像处理方法研究

文章在深入分析各种数字图像处理方法的基础上,采用了一种新的中值算法对传统红外图像处理方法进行了改进,有效地改善了数据的处理结果并明显地降低了系统逻辑资源的占用.此外,还通过FPGA板卡对本算法进行验证.实验结果表明,本系统设计的算法能够很好地完成大容量数据流的实时处理,达到了预期的设计目标.     

Towards a device independent digital image processing software for photoelastic analysis

The application of digital image processing (DIP) techniques to photoelasticity has greatly simplified data reduction and analysis. The softwares reported so far are hardware dependent and hence not portable. A simple PC based device independent software for collection of photoelastic data from digitised fringe patterns is presented. The software is validated by evaluating the near crack tip stress field parameters for a crack subjected to mode I and mode II loadings.     

采用TMS320C6203的实时图像处理系统设计

针对高帧频、大视场图像中的实时目标检测、识别和跟踪,设计了一种以TMS320C6203为核心运算处理器,FPGA为辅助控制处理器的实时图像处理系统。在对弱小目标检测识别算法的实验分析基础上,开发了实时图像处理软件,使得该系统对弱小多目标的检测、识别和跟踪的能力达到了实际工程的实时性需求。     

基于图像处理的包装印刷缺陷检测方法

目的为了提高包装印刷品缺陷检测的准确度和适用性,基于图像处理设计一种包装印刷缺陷检测方法。方法采用几个关键步骤包括图像配准、配准区域自动选取、缺陷检测等,并根据包装印刷品图像特征选择配准区域,同时给出一种快速图像配准算法,利用改进差影匹配算法实现缺陷检测;基于DSP和FPGA设计控制系统硬件平台,主要包括控制单元、图像采集与处理单元、成像单元等,并进行实验研究。结果所述方法能够准确识别出细微的刀丝、拉条类缺陷。结论该方法具有较高的可靠性、通用性,可实现包装印刷品缺陷的快速检测。