基于CPCI的红外图像实时处理系统

提出了一种基于CPCI总线、采用FPGA DSP架构的高性能红外图像信号实时处理系统。在该系统中,FPGA芯片XC2VP20-5FG676负责控制采样并作为红外图像信号的预处理单元,DSP芯片TMS320C6416T构成高速处理单元,PCI接口芯片PCI9054实现标准的32位PCI总线接口,从而构成了一个可用于红外信号采集处理的通用标准化硬件平台。该方案充分结合了不同处理器件的优点,具有处理能力强、数据传输速度快、接口可靠方便和编程灵活等特点。实验证明,系统能够满足红外图像实时采集处理的要求。     

基于软核的高分辨率红外图像处理系统设计与实现

高分辨率是红外成像技术的发展方向。为了实现高分辨率红外成像系统实时处理,提出一种基于SOPC技术的解决方案。以软核CPU Micro Blaze为核心构建软硬协同处理架构,完成非均匀校正、图像降噪、直方图均衡等图像处理,解决大数据量图像高速处理问题,满足实时性要求。相比于传统FPGA+DSP的硬件架构,该方案易于实现低功耗和小型化,且可靠性高、通用性强。设计的高分辨率红外图像处理系统具有清晰度高、对比度高、图像细节清晰等优点。     

天文光电观测系统实时信息处理机的设计与实现

针对地基天文光电观测系统获取图像数据量大、实时处理难度高等特点,设计并实现了以高可靠CPCI工控机为平台、基于FPGA+双DSP TMS320C6455的实时信息处理机。详细介绍了实时信息处理机硬件结构,深入分析了实时信息处理机的设计特点。针对实时信息处理机实时图像获取和实时图像处理的主要任务,重点描述了工程实现过程中图像获取及处理流程、弱小目标检测算法实现、DSP任务分割和速度优化等。外场实验及大量实测数据处理结果验证了该处理机的实时性和处理能力,满足了天文光电观测系统的要求,为高分辨率图像的处理运算提供了可靠的硬件平台。     

大视场红外成像探测系统实时信号处理技术研究

探讨了一种红外成像探测系统实时信号处理算法、硬件结构等关键技术.针对大视场红外探测系统,提出了适用于360°全方位红外目标搜索的实时处理算法原理和流程,并以高性能的数字信号处理器和FPGA芯片以及CPC I总线技术为核心设计了处理能力强、高速数据传输、接口可靠稳定的实时信号处理系统.实验测试表明,该系统工作稳定、可靠,满足总体性能要求.     

主从式红外图像处理系统中大数据量通信的设计

为解决红外图像处理系统在大数据量通信时出现的瓶颈效应,在介绍了几种常用主从式双机通信方式的基础上,提出了一种新的主从式红外图像处理系统的双机通信解决方案,该方案采用基于SEM仲裁机制的双端口RAM共享存储器方式,实现了实时、高速而灵活的双机大数据量通信.实践结果表明,该设计方案能有效提高红外图像处理系统的数据处理能力和整机系统的实时性.     

高速红外图像数据采集系统的设计

在红外空空导弹中,红外成像系统在图像处理中所涉及的数据量大, 难以实现实时处理。针对这一问题,介绍了一种基于RapidIO和PCI--Express的高速红外图像数据采集系统,重点讨论了以高速串行总线的XMC底板和XMC接口板为框架结构的关键模块图像采集板卡的设计。该系统不仅具有双通道数据采集功能,还具有双通道数据播发功能。每通道的采集速率达到1.2 Gbps,码速率为0～400 M。该系统可实现高帧频红外图像的实时采集和显示。     

TMSDM642图像处理平台技术的应用研究

针对图像处理中数据量大、传输率高、运算复杂的实际需要,介绍了一种基于TMSDM642图像处理平台实现图像实时处理的方法,并利用该平台设计了一种自动监控预警系统,可用于重要设备设施等监控场所。经现场测试及长时间运行,该系统工作稳定,抗干扰能力强,误警率低,可满足实时监控要求。     

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。     

一种快速流水线的动态阈值算法

目标分割是红外图像处理的关键,本文提出了一个分割子图像的动态阈值分割算法,并讨论了硬件流水线快速实现的具体步骤和组织方式,做到了图像数据和处理结果的同步输入同步输出.该方案具有速度快、目标分割精确度高和资源耗费少等优点.实验结果表明,阈值算法的流水线高速实现,对红外信号实时处理的性能和集成度的提高具有重要的意义.     

基于CPCI总线的红外实时信号处理系统

介绍了一种高性能红外实时信号处理系统的原理、结构和特点.针对红外探测系统,提出了DSP FPGA CPCI的信号处理架构,采用Virtex Ⅱ Pro FPGA实现非均匀性校正等图像预处理,Spartan Ⅱ FPGA实现CPCI总线技术,DSP64X实现高层目标检测算法,以构成处理能力强、高速数据传输、接口可靠稳定的信号处理系统.实验测试表明,这种实时信号处理系统工作稳定、可靠,满足系统性能指标要求.     

大视场线扫红外图像的高速传输系统

探讨了一种大视场红外图像高速传输系统的原理、结构和实现等关键技术.针对红外成像探测系统的要求,提出了一种高速红外图像传输方法,并采用FPGA和双DSP实现.该方案解决了大视场红外图像高速传输、实时显示与处理的问题.实验表明,该系统工作可靠,应用方便,具有很高的实用价值.     

全向红外搜索跟踪系统的设计与实现

针对传统红外探测系统视场小、扫描速率低的缺点,设计了一种快速全向红外搜索跟踪系统,通过反射镜面在俯仰和方位上的高速旋转,实现了整个球面空域在红外探测器上的快速成像。利用高性能ADSP-TS201处理器,完成了高速扫描图像的实时处理系统设计,并重点分析了系统设计中的关键技术问题及解决途径,以及实现核心处理模块的方法。实验结果表明,该系统可以完成快速搜索、全向扫描以及对图像的实时处理。     

基于USB-HID接口的高速数据采集系统设计

介绍了基于USB-HID(Human Interface Device)接口的高速数据采集系统的开发过程,详细阐述了系统硬件设计、软件设计及其应用。通过EZ-USB FX2芯片CY7C68013和DSP处理器TMS320F2812实现与外部设备之间的数据传输和采集。该系统具有传输速度快、结构简单、实时性和可靠性高等优点,可自动被识别为HID设备。该系统可应用于高速数据和红外图像的传输和采集,传输平均速度可达40 MB/s,响应速度可达10 ms,能较好地满足数据实时传输要求。     

基于Virtex-6的PCI Express高速采集卡设计

为了提高数据采集速率,适应大数据量交互处理要求,介绍了一种应用Virtex-6芯片的PCI Express高速采集卡设计。Virtex-6内嵌PCIE协议硬核能完成完整的PCIE分层协议,实现与上位机通信。设计了DMA控制器,作为采集卡数据传输主控,实现基于PCI Express总线的DMA高速数据传输方案。主机软件系统包括驱动程序和应用软件2部分。经实验测试,该采集卡能完成对外部高速数据的实时采集,性能稳定可靠。     

RapidIO技术在高速信号处理系统中的应用

RapidIO具有传输速度高、可靠性强、灵活性好、实现复杂度低的优点,可广泛应用于高速、海量数据传输等应用中。针对FMCW SAR系统实时性要求高、数据量大、传输率高的需求,提出了基于Ra-pidIO的信号处理系统数据传输方案。该方案以TI的高性能多核DSP TMS320C6678和Xilinx的Virtex6系列FPGA为RapidIO的互连设备实现高速数据传输,设备之间采用四路单通道的数据传输方式。测试结果表明,数据传输速度接近理论极限速度。在实际工作状态下能够满足FMCW SAR信号处理系统的数据传输要求。     

基于PCIe总线的红外探测器图像采集系统设计

文中介绍了一种基于PCIExpress（PCIe）总线的高速红外探测器图像采集系统,重点介绍了PCIe图像采集卡和系统的软件设计。PCIe图像采集卡基于FPGA的硬件结构,采用LVDS（Low Voltage Differential Signaling）信号采集高速红外探测器图像数据．通过PLX Technology公司的PEX8311实现PCIe总线2．5Gb／s高速串行数据的收发。系统的软件设计包括驱动程序和应用程序两部分。经测试与验证,该系统能完成红外探测器图像数据的实时采集、处理及存储。性能稳定可靠。系统适用于高帧频、大数据量的红外探测器图像实时采集。     

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。