基于DM642的高分辨率红外热像仪设计与实现

提出了一种基于DM642处理器和DSP/BIOS操作系统的红外热像仪设计方案.通过PHOTON640红外探测器机芯实现热辐射到电信号的转换,转换后的信号通过FPGA采集并调整时序后直接输出到DSP的采集VP口.DM642对原始数据进行校正、测温等处理后通过网络输出未压缩的高分辨率红外图像,同时通过显示VP口输出红外模拟...     

基于FPGA的小型星载非制冷红外成像系统设计与实现

根据内编队重力场卫星红外成像工作环境的温度要求,选取了非制冷长波红外焦平面阵列探测器——UL03162,并在此基础上进行了系统的软硬件设计。硬件电路采用了模拟电路和数字电路分离设计方案,以减小电路噪声对红外图像的影响。在系统实现上,以内嵌MircoBlaze微处理器FPGA为主处理器,通过编程实现了图像数据的获取、处理和输出以及整个系统各模块的综合管理,提高了系统的集成度和稳定性。     

基于Camera Link的红外焦平面探测器的图像采集

红外焦平面探测器的不断发展,使得红外成像测温在诸多领域有广泛应用.红外图像采集存在数据量大、采样频率高等问题,针对FLIR公司的TAU336红外焦平面探测器,设计了基于Camera Link标准的高速红外图像采集系统.系统采用FPGA作为主控单元,详细讨论了FPGA逻辑控制系统设计中Camera Link接口技术、图像数据的高速缓存与显示技术等关键技术问题.实验结果证明,该系统结构简单、编程灵活,能够实现对被测物体进行长期观测的红外图像数据的采集.     

基于ARM9的红外热像仪设计与实现

提出一种基于ARM9处理器和Linux操作系统的红外热像仪设计方案。利用PHOTON160红外探测器机芯实现热辐射到电信号的转换,将转换后的信号通过FPGA采集后暂存到SRAM,通过ARM的网络接口将热图数据传输到上位机显示或处理。应用结果表明,该方案具有较好的工程意义和市场价值。     

基于DM8168的小型机载视频记录仪设计

针对飞行器搭载相机视频存储和传输的需求,设计了一种基于异构多核处理器DM8168的小型机载视频记录仪。首先,基于DM8168和FPGA处理器设计小型化低功耗的硬件系统;接着,基于McFW软件架构设计视频采集编码的数据流,充分发挥DM8168多核体系结构的优势,实现两路1080P60视频的采集,并且对每路视频分别进行主次码流的H.264编码;最后,采用GPMC总线,将视频码流传输到FPGA处理器,以实现本地视频存储和远程视频传输。本记录仪体积小功耗低、记录时间长、视频传输时延小,能够很好地满足飞行器多路视频记录的需求。     

片上实时功耗监控与估测的分析设计

为了给操作系统提供实时的芯片热点和功耗统计信息,以便进行快速、准确的实时功耗管理,基于龙芯2号处理器核,提出一个基于门控时钟统计的实时功耗监控系统.通过记录处理器门控时钟的翻转信息来获得芯片热点分布状态,并使用在芯片设计流程中由门级网表仿真而建立的功耗模型进行硬件计算,最终获得向操作系统提供的实时功耗数据.文中提出的实时功耗监控系统具有硬件集成、结构无关、快速、自身开销小、对处理器性能影响小、准确性高等优点.实验结果表明,将该实时功耗监控系统应用在FPGA平台上的功耗估测速度比传统仿真速度提高近40倍,精确度与Synosys公司的EDA工具测量相比可以保持在5%以内.     

基于PowerPC和FPGA的小型化飞行管理计算机设计

为了满足飞行管理系统小型化应用的需要,提出了一种基于PowerPC和FPGA的小型化飞行管理计算机系统设计方法,该设计以PowerPC微处理器MPC8270为核心,PowerPC多任务软件基于Vxworks实时操作系统,采用现场可编程门阵列FPGA进行地址译码和逻辑控制,并在其外围进行了模拟量接口、离散量接口、总线接口以及存储器的扩展,丰富了系统硬件接口资源。基于PowerPC和FPGA的飞行器管理计算机具有体积小、功耗低、实时性好和处理能力强的特点。实践证明,该设计方法结构简单、功能强大,能够满足系统控制的要求,具有较好的实用性。     

基于FPGA的SiP原型验证平台设计

随着嵌入式系统小型化和模拟数字/数字模拟转换器(ADC/DAC)性能需求的日益增长,如何在减小系统体积和功耗的前提下,提高ADC/DAC信号传输的可靠性,增加功能可配置性和信号处理可重构性,成为一大难题.为此,设计了一款基于FPGA的系统级封装(SiP)原型验证平台,该SiP基于ADC+SoC+DAC架构,片上系统(S...     

基于ARM-FPGA的NURBS插补嵌入式平台研究

针对非均匀有理B样条(Non-Uniform Rational B-Spline,NURBS)曲线高速高精加工过程中计算负载高的问题,提出基于ARM-FPGA嵌入式技术的NURBS曲线插补硬件平台,对硬件平台结构进行了设计,利用读写下降沿同步信号解决ARM与FPGA跨时钟域总线传输问题,自主开发了ARM-FPGA嵌入式硬件平台。该平台结构具有小型化、智能化特点,在硬件平台上经实际测试表明,ARM与FPGA之间数据传输稳定可靠,能有效降低单一处理器的计算负载。     

基于堆叠式组装技术的微小型多处理器系统

针对贫点阵探测器,设计了一套多处理器信息获取系统.介绍了系统的总体架构,着重讨论了多处理器模块功能实现方法和小型化设计方案.采用分时复用技术进行多通道信号采集,采用SMBus总线进行数据传输,采用三单片机协同工作方式提高系统速度,采用双频工作模式降低系统功耗,采用堆叠式组装技术减小系统体积.该系统探测帧率大于1 kHz,峰值工作电流小于30 mA,最大功耗小于100 mW,体积控制在西10 mm×12 mm的空间内,适用于微小型光电目标探测领域.     

水下便携式三维声纳实时成像系统设计

针对传统三维声纳装置体积庞大、设备沉重,在水下难以灵活作业的问题,设计了水下便携式三维声纳实时成像系统。通过现场可编程门阵列（ FPGA）控制多路信号同步采样,优化波束形成算法大幅提高声纳信号处理速度,同时采用基于低功耗的数字媒体处理器以并行处理方式实时完成三维建模和图像显示。实验结果表明：系统续航时间可达4 h,水下零重量,可在40 m范围内实现角度分辨率1.2°的三维成像,图像刷新率可达25帧/s。     

基于ZYNQ的高清图像显示及检测系统设计

针对当前基于ARM和DSP的嵌入式图像处理系统前端采集速度慢和图像处理算法不易加速的缺点,设计了一种基于HDMI接口的全高清(分辨率1920×1080)实时视频采集与图像处理系统;采用500万像素级别CMOS摄像头作为前端数据源,主芯片内部采用ARM+FPGA的异构架构,兼备FPGA的并行处理能力与ARM处理器任务调度功能;基于AXI协议设计了自定义数据存储传输的IP核,实现了处理速度与带宽最大化;利用HLS工具将图像预处理算法快速打包生成IP核,在FPGA中实现图像算法的硬件加速,完成图像处理系统平台原型机的设计;与传统的PC机和相机的机器视觉平台相比,该系统运行平均耗时在10 ms以内,实时检测效果令人满意,有效解决了低功耗与高数据带宽和处理速度之间的矛盾,为后端结果分析和边缘加速提供了良好支持。     

基于FPGA的多传感器管道内漏磁检测系统

针对传统管道漏磁检测器检测精度的不足,提出了新式的基于FPGA的高精度管道漏磁检测系统设计,以适应813 mm管径的管道检测任务。主要介绍了系统逻辑设计,实现了多达400路传感器漏磁检测信号的采集与存储。该设计融合了多种总线协议,可有效解决管道漏磁检测中的采集速率、功耗和精度的问题。经实验验证,方案切实可行,为设计高精度管道漏磁检测系统提供了新的解决方案。     

SoC FPGA在声波测井数据采集系统中的应用

传统的数据采集系统采用现场可编程门阵列+数字信号处理器(FPGA+DSP)架构,复杂化了硬件设计,增加了系统功耗.以SoC FPGA为核心搭建的声波测井数据采集系统,充分发挥了微处理器控制能力强和现场可编程门阵列灵活的特点,利用总线互联通信等SoC技术,简化了硬件设计,降低了电路功耗,提高了系统的可靠性.     

基于FPGA的双通道实时图像处理系统

针对基于PC机式图像处理系统实时性不强,FPGA+DSP模式成本高、资源利用不充分、设计难度高等问题,设计了一种新的双通道实时图像处理系统.以一片FPGA芯片为核心处理器,利用红外热像仪和CCD摄像机采集视频图像,经AV视频线送至ADV7180完成视频解码,图像处理模块通过Verilog语言、内嵌DSP硬核以及Nios II处理器予以实现.实验表明,系统实时性强、图像处理效果良好,并具有成本低、设计简单、应用灵活等特点.     

Real time fractal image coder based on characteristic vector matching

Fractal coding algorithm has many applications including image compression. In this paper a classification scheme is presented which allows the hardware implementation of the fractal coder. High speed and low power consumption are the goal of the suggested design. The introduced method is based on binary classification of domain and range blocks. The proposed technique increases the processing speed and reduces the power consumption while the qualities of the reconstructed images are comparable with those of the available software techniques. In order to show the functionality of the proposed algorithm, the architecture was implemented on a FPGA chip. The application of the proposed hardware is shown in image compression. The resulted compression ratios, PSNR error, gate count, compression speed and power consumption are compared with the existing designs. Other applications of the proposed design are feasible in certain fields such as mass–volume database coding and also in video coder’s block matching schemes.     

基于ADV202的无人机序列图像压缩系统设计

针对高空无人机航拍图像序列需要高输入码率、高压缩比、低复杂度、精确定比以及实时压缩的需求,设计了一套基于ADV202＋DSP＋FPGA架构的高性能无人机序列图像实时压缩系统。该系统以ADV202为核心压缩芯片完成帧组图像的高效率JPEG2000编码,并通过DSP对图像序列进行帧组划分和帧组内运动估计以进一步提高ADV202对运动图像序列的压缩性能,通过FPGA实现对ADV202的配置和数据流管理。实验结果表明,该系统具有压缩比高,压缩速度快,恢复图像视觉质量好,定比性能好,低功耗和高稳定性的优点,具有良好的工程应用价值。     

FPGA implementation of image processing technique for blood samples characterization

This work presents a hardware implementation of an image processing algorithm for blood type determination. The image processing technique proposed in this paper uses the appearance of agglutination to determine blood type by detecting edges and contrast within the agglutinated sample. An FPGA implementation and parallel processing algorithms are used in conjugation with image processing techniques to make this system reliable for the characterization of large numbers of blood samples. The program was developed using Matlab software then transferred and implemented on a Vertex 6 FPGA from Xilinx employing ISE software. Hardware implementation of the proposed algorithm on FPGA demonstrates a power consumption of 770 mW from a 2.5 V power supply. Blood type characterization using our FPGA implementation requires only 6.6 s, while a desktop computer-based algorithm with Matlab implementation on a Pentium 4 processor with a 3 GHz clock takes 90 s. The presented device is faster, more portable, less expensive, and consumes less power than conventional instruments. The proposed hardware solution achieved accuracy of 99.5% when tested with over 500 different blood samples.