嵌入式计算机智能图像信息处理系统设计与实现

针对目前嵌入式智能图像处理系统中的图像数据的传输问题与多DSP、多FPGA间的并行问题,提出并设计了以DSP+FPGA为系统核心,通过TMS320C6455 DSP外设接口进行扩展的嵌入式智能图像处理系统,能够实现图像的实时采集、解析及处理功能;同时开发了基于TMS320C6455 DSP的千兆以太网数据传送接口和高速串行接口,实现了图像处理的网络化和并行化。最后对以太网的数据传输进行了测试,测试结果表明,开发的以太网数据传送接口达到了千兆以太网的要求。     

基于DSP FPGA的Camera Link接口相机的图像处理平台设计

以FPGA和DSP为中心,设计实现了Camera Link接口相机的数字图像数据的VGA和PAL双制显示,解决了数字图像数据由FPGA与DSP之间高速、大数据量的实时传输.DSP对数据进行实时处理后,经千兆网络向控制计算机终端传输图像数据,解决了相机数据传输距离的限制,拓展了高速网络相机的应用范围.     

基于PCI Express总线的红外图像实时采集与显示系统及其界面设计

介绍了一种基于碲镉汞红外短波相机的图像实时采集与显示系统。以基于 碲镉汞短波红外探测器以及FPGA+DSP硬件结构,且具有手动调焦、调节积分时间和增减衰减 片等多种功能的红外短波凝视相机作为采集系统的基础,以Camera Link接口连接线作为传输通道,采 用兼容PCI Express x4总线的采集卡实现了红外图像的实时快速采集和显示。实验中,设计了图 像采集与显示界面,以实现对相机的实时控制和对采集图像的调整;设计了一种图像回放软件,以完成 存储图像检验和后期图像处理等工作。实验结果证明,该系统的性能稳定可靠,实时采集、传输和存 储功能完备准确,因此具有很高的工程实用价值。     

基于DSP的网络化数据采集卡设计

为了实现远程数据采集和传输,本文提出了一种基于DSP的网络化数据采集卡的设计。介绍了DSP与A/D转换模块的接口设计和DSP与以太网控制器的接口设计。实现了基于DSP的TCP/IP协议栈的嵌入。现代数据采集领域中,越来越多地现场采集设备需要扩展网络功能以实现远程控制和数据传输。     

基于FPGA的全景图像采集与远程传输系统

结合国内外视频采集传输的技术特点,介绍了一种基于FPGA的全景图像高速采集与网络传输系统的实现方法。设计的全景图像平台由曲面镜和CSC12M25BMP19型CCD相机构成。图像采集接口选择Camera Link接口,MDR26作为连接器,用解串芯片DS90CR288A实现图像数据的串并转换,FPGA芯片控制经过转换后的并行图像数据的采集。FPGA芯片作为核心控制器控制高帧频图像数据的采集、缓存、数据打包及网络传输,网络芯片88E1111将打包图像数据传输到服务器。在Quartus II开发环境下,编写了图像采集控制单元模块、网络控制器底层驱动模块,说明了数据采集单元、网络传输单元的设计流程。测试结果表明,该系统能够实现全景图像的高速采集与网络传输功能,并具有良好的图像传输质量。     

DSP图像处理技术在板带纠偏系统中的应用

运用DSP图像处理的解决办法,设计了一套基于DSP数字图像处理技术的板带纠偏电视检测可视化系统.DSP计算速度快、可并行处理,成功解决了视频检测数据处理量大、系统实时性要求高之间的矛盾.设计中所选取的TMS320DM642芯片作为一款专用的数字多媒体处理芯片,具有丰富的外围接口和特色的视频图像采集功能,这就使该图像处理模块集成了图像的采集回放与图像处理的功能,摒弃了单独的图像采集卡,避免了数据传输过程中所出现的问题.在深入研究DSP系统的基础上,制定了系统实现的方法并在实验室条件下实现了板带纠偏与视频检测,检验结果完全能够满足实时性和精度要求.     

基于以太网技术的立体视觉图像采集系统

设计了基于DSP和以太网技术的立体图像采集平台,将两个CMOS图像传感器获取到的图像对经过DSP处理后通过以太网传输至PC机端接收。采用了乒乓缓存的双RAM结构,扩大了数据吞吐量。就该系统的设计原理及接口连接关系进行了详细论述,最后给出了网络传输流量测试结果。     

基于ADI DSP-BF533的H.264视频采集编码系统设计

设计了一种嵌入式H.264视频流采集编码传输系统.方案基于ADI公司的视频处理器ADSP-BF533,通过摄像头采集视频图像并存储,在DSP内采用软编码的方式对采集的视频图像进行H.264压缩处理.通过以太网接口实现压缩的数据流传输以太网传输.     

基于USB2.0的高速图像传输系统设计

针对油气井视频检测高速图像采集传输的要求,设计一种基于通用串行总线USB2.0协议的高速图像采集系统。该系统设计是以TMS320DM6437型DSP为系统核心,并通过USB接口器件与PC主机相连,实现与PC主机的高速数据传输。该高速图像采集系统应用于油气勘探实现井下视频检测。     

用于星载图像高速传输的千兆以太网接口设计

基于TI公司的TMS320C6455芯片及外围PHY芯片设计并实现了DSP的千兆以太网接口,为演示样机的性能检测提供了通道。设计采用的PHY芯片为低功耗CMOS工艺的ET1011芯片,在DSP/BIOS嵌入式操作系统上通过调用TI公司提供的NDK开发套件完成TCP/IP协议栈,最终实现数字信号的以太网传输。在DSP千兆以太网软件设计时还编制了底层http协议和相应的网络访问线程,可以通过PC机直接访问所建立的千兆网平台主页面。     

基于SoPC的千兆以太网接口卡的设计和实现

研究并设计了一种基于SoPC的千兆以太网接口卡,重点对千兆以太网接口卡的组成、工作流程、EMAC、时钟管理、用户逻辑设计和软件设计等关键技术进行了描述,并基于Xilinx平台验证了千兆以太网接口卡的有效性。本文的研究为基于SoPC实现自主化的千兆以太网产品具有一定的工程参考价值。     

基于PCI-X核的上位机和DSP通信的设计和实现

文中基于PCI-X核,在FPGA中实现了上位机和DSP的接口设计,包括对DSP的读写访问和DMA数据传输,完成了上位机对DSP的程序加载、监控和高速数据交换,为通用DSP处理板卡的总线设计提供了解决方案。     

高速弹丸位置坐标自动测量系统设计

为了精确测量高速弹丸穿越光幕靶瞬间的位置坐标,设计一种基于FPGA加DSP的实时图像处理板卡,采用处理板卡与嵌入式软件算法相结合的方式组成高速弹丸位置坐标自动测量系统。该系统可以设置相机面阵和线阵工作,使测量前端自动互瞄、自动组成光幕靶,提高系统自动化程度。设计基于FPGA的SATA硬盘阵列控制方法,保证高速图像的实时记录和回放。利用FPGA实现的PCIe接口保证上位机与板卡数据交换和通信的实时性。实验结果表明,本系统能够自动完成测量前的准备工作,高速弹丸的捕获概率超过99%,以中心点为原点的200mm直径范围内的测量精度优于1mm。本系统能够满足高速弹丸位置坐标的测量需求,具有捕获率高、精度高、实时性好等特点,有很高的实用价值。     

基于SD卡的无人机红外行扫描仪图像采集系统设计

针对无人机红外行扫描仪对大容量图像数据实时高速存储的需求,提出并实现了一种基于SD卡乒乓存储方式、存储容量可扩展的无人机红外行扫描仪图像采集系统。该系统利用FPGA并行处理的优势,设计了一种基于BUS总线控制的SD卡乒乓存储方式,这种存储方式不仅可以极大的提高存储速率,而且使得存储容量可以根据实际需求进行扩展;并利用DSP逻辑运算的优势,设计并实现了FAT32文件系统,并在SD卡上成功移植;还利用图形化语言Labview编写了图像回放和分析软件,实验结果表明该系统能有效应用于无人机红外行扫描仪,其性能完全满足实际应用的需求。     

基于FPGA的工业数字摄像机系统的设计

针对传统工业数字摄像机的灵活性差、实时性差等缺点,设计了一种基于FPGA的工业数字摄像机系统。将工业数字摄像机与FPGA结合起来,利用FPGA通过I2 C总线接口控制器控制图像传感器采集图像数据,然后将Bayer格式图像转化为RGB格式图像,通过调用Altera IP核DDRII SDRAM controller with ALTMEMPHY和FIFO存储器设计了DDR2SDRAM的接口,将图像数据缓存到DDR2存储器中,最后通过SPI总线接口在液晶屏上显示图像,可达到53帧/s图像的速度。系统代码共需约5 000个逻辑单元,3 704个寄存器,117个引脚。将设计代码下载到系统芯片中后,系统可以清晰显示所拍到的画面。设计结果表明,基于FPGA的工业数字摄像机设计灵活,易于移植,可实现高速图像采集和传输。     

基于CompactPCI总线的双冗余千兆以太网接口模块设计

设计了一种基于CompactPCI总线的双冗余千兆以太网接口模块。该模块采用Intel 82546芯片作为核心器件,通过CompactPCI总线与外部主设备相连。设计了满足Intel 82546上电时序要求的电源时序控制电路。通过原理验证、信号完整性分析提高了设计稳定性,冗余技术的使用,虽然增加了系统的复杂度、设计难度和投资,但却大大提高了系统的可靠性,减少了故障时间,达到了预期目的。此模块可广泛应用于采用CompactPCI总线的对可靠性要求较高的抗恶劣环境计算机中。     

通用异步串行收发器UART核在DSP芯片中的设计与实现

UART是广泛使用的串行数据通信电路,因其要求的传输线少,可靠性高,传输距离远,所以系统间互联常采用RS—232接口方式。文章基于Verilog HDL语言,结合有限状态机的设计方法来实现UART,将其核心功能集成到DSP上,使整体设计紧凑、小巧,实现的UART功能稳定、可靠,为DSP的RS—232接口提供了一种新的解决方案。该IP核已用于一款32位浮点DSP芯片的设计中。     

EDMA在图像数据快速传输中的应用

在图像处理中图像数据交换量大,图像数据传输是图像采集处理系统的关键环节。EDMA是DSP中用于实现数据快速交换的重要技术,具有独立于CPU的后台批量数据传输的能力。文章基于TI公司TMS320DM642芯片的图像采集处理系统,利用EDMA的数据传输方式实现视频数据信号高速实时传输。介绍了DSP的外部存储器接口与FPGA的FIFO存储器有机结合进行数据传输,分析了其设计的整体结构与逻辑控制的功能,并着重分析了基于EDMA Ping-Pong数据传输方式的原理及其应用。另外,EDMA中断服务程序调用CPU对已搬移完成的图像数据块进行处理,不仅提高了数据的传输效率,而且节约了CPU资源,使DSP的高性能得到了充分发挥,从而为视频信号处理的实时性奠定了基础。     

无线传感器网络节点图像采集存储设计

为了监测和跟踪监控区域内的目标对象,提出了一种基于无线传感器网络节点的设计方案。随着高清图像传输速度越来越快、存储容量不断增大,使得每个节点的数据存储速率成为关键。以FPGA、DSP为控制核心,利用双片选交替双平面技术对混合编帧后的数据进行存储,实现了一种对图像的高速采集,并解决了数据存储速率的问题。通过对系统采集回的数据进行科学分析和图像还原,结果表明该设计能够可靠、有效的实现对图像信息的采集与存储。