基于FPGA的Camera Link转HD-SDI接口转换系统

由于Camera Link相机具有接口复杂、传输距离近等局限性,设计并实现了一种基于FPGA的Camera Link转HD-SDI接口转换系统。该系统采用Altera公司的EP2S60F1020高性能FPGA完成图像数据的采集并按SMPTE274M标准编码;为解决Camera Link相机输出数据同HD-SDI输出图像行、场时间不同的问题,采用3片SDRAM作为帧缓存模块,延迟1帧输出;编码完成的数据输出到并串转换芯片LMH0030,从而得到HD-SDI格式的视频输出。由于Camera Link相机输出数据同HD-SDI输出图像的帧频并不绝对相同,每隔708帧必须丢去一帧数据,从而导致输出时固定丢帧,但FPGA对图像的处理并不会丢帧。实验结果表明,本系统能够将Camera Link相机输出的图像数据转换成HD-SDI输出,并用采集卡采集到图像数据。     

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。     

Camera Link协议和FPGA的数字图像信号源设计

介绍一种基于Camera Link协议和FPGA设计数字图像信号源的方法.该设计将图像数据和接口信号转换成与Camera Link协议相匹配的低压差分信号(LVDS)进行传输.提高了信号的传输距离和精度,为图像数据采集装置的测试提供了可靠的信号源.阐述了图像信号源的设计思想与电路结构,最后简述了在实际中的应用.该信号源已经成功应用于某弹载地面测试系统中.     

嵌入式千兆网高清视频传输系统设计

针对高清视频信号的数据量大,所需的传输带宽高的问题,设计了嵌入式千兆网高清视频传输系统。该系统选用Altera公司Cyclone II系列的FPGA芯片为主控制器,完成数据的采集、处理和传输控制。系统采集端选用Camera Link接口,其数据传输速率最高可达1Gbit/s,可为高清相机提供简单、灵活的连接。数据传输方式上采用千兆以太网技术,使视频信号不经压缩即可高速远程传输。实验采用分辨率为1 392列×1 040行×8位,帧频为16Hz的紫外相机,结果表明,该系统每秒最高可传输52帧图像数据,数据流速度达到607.8Mbit/s,且成本低、体积小、功耗低、性能稳定,满足了工程需要。     

基于Aurora及CameraLink的高速数字图像传输

以光纤为载体,采用Aurora协议,接收远端的高速红外视频图像数据,并对接收数据进行解码、转换为Camera Link接口规范的信号格式,实现高帧频、高分辨率的图像数据的接收、解码和重编码,完成视频图像的传输、采集与显示。并用IBERT对光纤通讯通道进行测试,误码率达到10-12以下,完全满足系统的需求。     

基于Camera Link的红外图像显示研究

为红外相机设计了一套基于Camera Link的红外图像实时显示系统.红外探测器产生的模拟信号经模数转换后,由作为控制核心的FPGA进行处理,然后通过光纤实现远距离传输.接收端的FPGA将信号转换成Camera Link协议数据,再将它们传送给上位机的图像采集板卡进行采集和转换,最终通过上位机软件将其实时显示出来.     

基于Camera Link和VGA的高速图像采集处理系统

为了满足数字图像处理系统对高速高分辨率数字图像采集与处理的需求,根据VGA显示的原理,采用Camera Link摄像机和VGA接口,借助DSP和FPGA等大规模集成电路,设计开发一个高速图像采集处理系统,并利用该系统实现了图像的采集、处理与VGA显示。     

仪表工具特区

仪器 NI推出PXI接口的Camera Link图像采集模块美国国家仪器有限公司(National Instruments,简称NI)推出首款PXI接口的图像采集模块,用于Camera Link摄像头。有了这一模块,工程师和科学家们可以使用Camera Link摄像头完成高速、高分辨率的机器视觉和图像采集应用,例如在PXI平台上进行粒子测速、工业检测和精密运动导向(precision motion guidance)等。 NI PXI-1428图像采集模块可与     

高精度Camera Link相机视频采集处理系统的设计

在电晕探测系统中,为满足高精度Camera Link接口相机的高实时视频采集、处理需要,同时降低系统成本及复杂度,提出了一种通过DM642的视频端口扩展Camera Link接口的方法.与一般采用FPGA作为处理前端不同,该方法基于视频端口的原始捕获模式,实现了在DM642上的Camera Link的直接扩展.设计了硬件电路及VP口采集驱动程序,并采用高精度(16 bit)紫外相机进行了实时采集.结果表明,该接口可以满足采用Camera Link接口的紫外相机实时采集需求.基于该接口的高速数字图像处理系统已用于紫外探测系统信息处理中.     

Camera Link Full至HD-SDI接口的高清传输显示系统

为实现远距离、高可靠性传输,并减小复杂度,对Camera Link Full接口数据的HD-SDI传输显示进行了深入研究。采用FPGA作为核心处理器,考虑相机输出具有多种帧频,采取帧频检测及充分降频策略,并通过3个SRAM进行缓存以实现帧频转换,以满足HD-SDI帧频25Hz的要求。考虑到SRAM数据宽度,采取FIFO行缓存策略将Camera Link Full80输出的10tap、80bits图像数据转换成单通道的8bits图像数据。最后,完成系统设计并进行实验验证。实验结果表明:系统实现了图像数据从50Hz、100Hz、500 Hz等多种帧频的Camera Link Full80到25帧HD-SDI接口1080i的格式转换及实时显示,且图像层次丰富,无失真。     

高分辨率多传感器融合图像跟踪系统的设计与实现

为了提高图像处理器目标跟踪的准确度和对复杂环境的适应能力,设计了一种CPCI架构的多传感器融合图像跟踪系统。针对高分辨率高帧频图像的采集、目标搜索与跟踪,设计并实现了以FPGA+DSP为核心的嵌入式图像处理平台,采用CPCI标准总线作为数据共享通道,由嵌入式图像处理平台完成实时计算,数据中心完成跟踪结果的数据融合和系统综合控制。实验结果表明：系统可以实现多路不同分辨率CameraLink图像或HD-SDI图像的采集和融合跟踪处理,该架构处理能力强,可扩展性高,结构紧凑,为图像融合跟踪系统提供了一种可靠的解决方案。     

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Link口和USB的数据传输设计

为了满足多DSP软件调试系统中DSP和上位机之间的数据传输需求,以FPGA作为时序控制,采用Link口和USB2．0接口完成了数据传输设计。多个DSP之间以及DSP和FPGA之间采用Link连接,FPGA和上位机之间采用USB2．0连接。重点介绍了系统组成,完成了芯片选型、Link口和FX2芯片时序设计,并给出了固件程序、驱动程序和应用程序的设计方法。该系统工作稳定可靠,使用方便灵活,能很好地完成ADSP-TS101与上位机之间的数据通信。     

基于PEX8311 PCIE总线的高速图像采集系统设计

针对传统PCI总线带宽低,不能传输高速视频信号的缺陷,设计了使用芯片PEX8311为PCI Express桥接芯片,采集传输CamLink接口相机图像的硬件系统。对PEX8311芯片的特点及其工作模式,以及用状态机在FPGA中实现对PEX8311控制做了介绍。通过编写WDM驱动程序和上位机程序对系统的数据传输性能进行了测试。测试表明该系统满足高速图像传输的要求,并且性能稳定。     

移动便携图像存储系统的设计

为满足Camera Link相机图像存储系统小型化、可移动、易携带的要求,设计了基于Xilinx公司V4系列现场可编程门阵列(FPGA)和TI公司6000系列数字信号处理器(DSP)相结合的硬件电路方案。首先,在FPGA的控制下图像数据缓存到一片SDRAM中,同时读出另外一片SDRAM中缓存的图像,经乒乓操作存储到两块固态硬盘中。其次,DSP与上位机用百兆网连接,在上位机的控制下,DSP从外部存储器接口(EMIF)中获取图像数据后,发送给上位机完成实时显示或者存储图像回放的功能。实验表明:在相机分辨率为640×480、帧频为100f/s且像素为10位时,该系统可以不丢帧地完成图像存储任务。在不需要实时显示的应用场合,系统可以单独完成脱机存储任务,满足Base型Camera Link相机的便携存储要求。     

空间相机图像压缩模拟源的设计与实现

为了解决在CCD与地面实时压缩系统对接时造成的时间和物力的浪费,提高地面实时压缩系统测试效率,文章设计了一种图像压缩模拟源系统,可以模拟CCD相机输出,来代替CCD相机与地面实时压缩系统进行对接。该系统采用FPGA实现模拟源的时序与逻辑控制,利用内部逻辑生成自校图像,或通过USB2.0总线接口与PC机进行数据通信,将模拟源图像通过缓存SDRAM下载到FLASH中。采用同步串行LVDS接口,高速Gbps接口和Camera Link接口,实现数据与压缩存储单元的高速传输。实验表明,该图像压缩模拟源从USB接口下载速度达40Mbyte/s,在与以上3种接口传输数据时,无误码和数据丢失,该系统稳定可靠。     

低成本远程语音监控系统的设计

介绍了一种运用DSP(数字信号处理器)控制的基于以太网传输的低成本高音质语音监控系统,该系统主要由语音采集模块和语音传输模块组成.语音采集模块由TI公司的16位高速DSP芯片TMS320VC5402和语音处理芯片MC14LC5480组成,语音传输模块由DSP控制以太网控制器8019通过双绞线连接到远端PC来完成,能在远端PC上控制监控的启停及现场回放.文中给出了硬件设计结构和软件设计流程.     

基于AD9959的频率合成器设计及其应用

AD9959是ADI公司推出的一款高性能的四通道DDS芯片,其最高采样速率为500 Msample/S,每个通道具有独立的32 bit频率控制字,14 bit相位控制字和10 bit DAC.利用其同步性能良好、频率分辨高、控制方式灵活的性能特点,根据Galileo/GPS高精度伪卫星系统的要求设计了一款频率合成器.在设计过程中引入ADS软件辅助分析和仿真,该频率合成器能满足系统杂波抑制、相位噪声等各项指标要求.