基于FPGA的双通道CMOS图像采集系统设计

在嵌入式图像处理系统中,由于图像数据容量大的特点,图像处理的实时性问题一直是设计瓶颈.利用现场可编程门阵列(FPGA)并行处理的优势,提出了一种以FPGA芯片为核心处理器件的CMOS图像采集系统设计方案,将模块化结构设计、异步先人先出(FIFO)控制与乒乓存储等多项技术应用于设计过程中,保证了数据采集、传输和存储的实时性.实际测试表明:系统能正常采集图像数据,并具有很好的实时性能,适用于图像的嵌入式应用系统.     

图像中值滤波算法及其FPGA的实现

图像滤波是图像预处理的重要部分,但由于滤波过程中需要处理的数据量较大,采用软件的方法难以满足实时性的要求。利用现场可编程门阵列(FPGA)的并行处理能力,提出了一种基于FPGA的快速中值滤波算法,相对与传统的中值滤波算法有较大的改进,减少了数据的比较次数,处理速度得到提高,并使用Matlab和Modelsim进行联合仿真,结果证明该算法滤波效果良好。     

基于FPGA的实时图像采集系统

针对实时图像采集系统数据量大,实时性强的特点,提出了一种基于FPGA的解决方案;在单片FPGA芯片上完成整个系统的软硬件设计,集成度高,可靠性强;图像的采集、存储及显示都采用硬件逻辑实现,此外,用逻辑实现处理算法,经几个时钟周期的延时就完成了图像处理,充分体现了FPGA并行处理的优势;实验表明,该系统较好地满足了系统的实时处理要求。     

基于FPGA的实时图像中值滤波设计

在嵌入式图像处理系统中,图像处理的实时性问题一直是一个很难突破的设计瓶颈,特别是数据处理量大,实时性要求较为苛刻的场合,传统的MCU根本无法适应;利用现场可编程门阵列(FPGA)并行处理的优势,开发了一种适于硬件并行处理的图像中值滤波算法,并用VHDL硬件开发语言在ALTERA的Stratix中现场可编程门阵列(FPGA)上实现,给出了整个硬件系统的构造方法;仿真结果说明该算法可以满足实时性要求,取得了良好的滤波效果,适用于图像采集与预处理系统中.     

嵌入式双目图像采集系统设计

针对嵌入式系统的双目图像采集,给出了基于STM32硬件平台和嵌入式操作系统μC/OS-II软件平台的图像采集系统设计。并且采用应用AL422B视频缓存芯片、四线制电阻触摸屏和SD卡实现图像采集、显示、存储功能。实验结果表明,该系统具有较好的实时性,采集到的图像对于进行进一步图像处理有重要的实际意义。     

基于FPGA的图像预处理单元的硬件实现

为了实现图像的实时处理,常采用现场可编程门阵列FPGA对采集到的图像数据进行预处理。以对Micron MT9V112传感器的Bayer图像数据处理为例,首先就Bayer数据坏点修正、Bayer转RGB888及RGB888降噪进行了介绍,然后应用Verilog HDL语言设计出相应的硬件模块,最后结合MATLAB对硬件模块处理后的数据做了相应的测试。仿真结果表明,硬件模块对640x480数据的处理满足系统实时性要求。     

高帧频CMOS实时图像采集系统设计

本文设计了一种基于PCI总线的高速CMOS相机图像采集系统,该系统利用PCI9054作为PCI总线接口芯片,运用FPGA作为整个系统的时序控制芯片,利用FPGA内部FIFO实现高速图像数据的缓存.针对图像采集卡设计了驱动程序及应用程序,最后给出了实验结果.实验结果表明:基于PCI9054的图像采集系统能够满足高速CMOS相机图像数据的采集与显示.并且显示画面清晰.     

基于FPGA的图像采集设备运动控制研究

针对岩心资源数字化的需求,本文研究基于FPGA技术的便携式图像采集系统运动控制原理及硬件结构.采用FPGA实时检测光栅信号,实现摄像头直线方向上的运动控制:采用FPGA芯片对无刷直流电机进行逻辑控制实现岩心回转运动控制.实验证明了该系统设计的正确性,可为后续的岩心图像分析工作提供可靠的依据.     

基于FPGA的实时图像采集与Sobel边缘检测

运用现场可编程门阵列(FPGA)的流水线和并行技术,构建灵活高速的可编程图像采集与预处理系统.利用基于QuartusⅡ提供的参数可设置宏功能模块,实现了Sobel边缘检测算法,并实时显示边缘检测后的图像,获得了很好的边缘检测效果,缩短了开发周期.     

基于FPGA和CIS的人民币图像采集系统设计

对基于FPGA和CIS的人民币图像采集系统进行了研究,并试制了实验设备.在分析CIS各种驱动信号时序关系的基础上,利用FPGA实现了CIS所需的各种驱动信号,完成了FPGA的逻辑设计.在此基础上进行了图像采集实验,并针对采集的灰度图像数据的稳定性和采集速度进行了分析.实验结果表明:该实验系统在图像采集速度和数据稳定性方面是比较满意的.     

基于FPGA图像采集系统的硬件电路设计

为实现图像数据的采集与显示,利用Xilinx提供的MIG_example_designIP核,结合Verilog HDL语言,设计了一种以Spartan 6系列现场可编程门阵列(FPGA)为核心的实时图像采集系统硬件电路。由CMOS OV7670图像传感器进行系统图像采集,利用乒乓操作将图像数据写入DDR3 SDRAM中,经过缓存后将图像输送给上位机由VGA进行实时显示。使用ISE Design 14.7对系统的整个过程和各个模块进行设计。基于Modelsim进行仿真测试,证明该系统满足设计要求。该设计灵活性高、可移植性强,且能够进行实时显示,有助于对图像的预处理,尤其是图像分析和目标识别的优化,为进一步开发更复杂的图像算法提供借鉴。     

基于FPGA的双目立体视觉系统

立体视觉的目的之一就是为了获得周围场景的3维信息,其关键在于匹配算法。然而即便是使用目前先进的通用处理器,其计算致密视差图所需的时间仍无法满足高速自主导航的需求。为了解决这个问题,提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的双目立体视觉系统的设计方案,同时介绍了系统的硬件结构,并在讨论区域匹配的快速算法的基础上,提出了基于FPGA的像素序列和并行窗口算法框架,用以实现零均值像素灰度差平方和(ZSSD)的匹配算法。该算法是先将视频信号经解码芯片生成场景立体图像对,并由FPGA来完成立体图像对的几何校正和ZSSD匹配算法,然后将获得的致密视差图通过PC I总线发送至上位机。实践表明,该算法效果好、速度快,不仅具有较强的鲁棒性,并且硬件系统性能稳定、可靠。此外,该方案还适用于像素灰度差的绝对值和(SAD)和像素灰度差的平方和(SSD)等多种传统区域匹配算法的快速实现和实时处理。     

双目视觉的图像采集模块设计

双目立体视觉是计算机视觉的一个重要分支[1],可以用于获取三维空间中的目标的位置信息(包括距离信息).而图像采集是整个双目视觉系统的基础,改善图像采集的性能可以改善系统的整体性能.基于Zynq-7000芯片将ARM和FPGA集成为一体的特征,讨论了基于该芯片设计实现的双目视觉的图像采集模块.通过在Zynq-7000芯片的FPGA部分设计实现的采集模块与DMA模块的协同工作,提高了图像采集与传输的效率,减轻了CPU的负担,提高了整个视觉系统的性能.     

基于FPGA的道路环境图像采集压缩系统

基于视频的道路综合信息检测系统,由于图像数据量大的特点,图像压缩效率低一直是系统设计的瓶颈。利用现场可编程门阵列（FPGA）的并行处理特点,提出了一种以FPGA芯片为核心处理器件的图像采集压缩系统设计方案,将FPGA技术、图像压缩等技术应用于设计过程中,提高了图像压缩效率,并有效防止图像信息的丢失。     

基于FPGA的动作电位提取系统设计与实现

利用生物电测量技术的微电极,可以采集到神经元发放的动作电位,这为后续脑神经活动的研究提供有效的依据.但是如何将采集到的信号中的动作电位有效地提取出来,是信号处理领域的一个重要的课题.在实际过程中,动作电位非常稀疏,有必要对冗余信息进行滤除.该文将神经信号进行滤波放大和AD采样后,利用FPGA电路实现了动作电位的阈值法检测,滤除了大量的冗余信号,简化了后续的处理过程.实验表明:该电路能够实现动作电位的实时检测与发送,同时记录每个动作电位到来的时刻.     

基于FPGA的红外焦平面阵列图像采集及处理系统设计

介绍了一种基于FPGA的图像采集及处理系统实现方案,采用Altera公司的EP2C35系列现场可编程门阵列FPGA作为控制核心,完成了图像采集、存储、预处理及下位机实时视频合成、显示等功能;简介了各功能模块的实现方案,给出了软硬件实现要点及实验结果,系统末端Camera Link协议接口配合PCI图像采集卡将采集处理后的信号传送至上位机;在上位机端的Sapera CamExpert用户界面中以grab连续采集或snap单帧采集模式即可捕获下位机端送来的图像信号,从而实现了高速实时图像采集及处理。     

基于FPGA的阵列感应测井数据采集系统设计

针对井下高温、高压的恶劣环境,井下数据采集系统的准确、稳定的工作是一个重要问题;数据采集系统具有8个主数据采集通道,每个通道最高支持2MSPS的采样率;以现场可编程门阵列FPGA为核心处理器,实现系统的逻辑控制以及正交解调处理;选用高性能、高可靠性的CAN总线完成本系统与上位机的数据传输;指出了系统设计中需要注意的问题,并且讨论了其中关键部分的具体实现;经过实际测试验证,本系统设计正确合理,工作稳定,达到了设计要求。     

基于FPGA的双光幕测速系统设计与实现

为了实现高精度炮弹速度测量,提出了一种基于现场可编程门阵列（ FPGA）的双光幕测速系统设计方案。采用EZ-ARRAY系列的测量光幕传感器产生精确同步光束的传感器阵列,用来代替多组传感器对,解决了光幕发射器与接收器一一对准困难的问题。同时利用FPGA实现A/D转换控制、数据存储和USG通信等功能。针对传感器输出的标称值与实际值有出入,设计了零点可调的高精度I/V转换电路。实验结果表明：系统性能稳定可靠、测试结果准确,并验证了弹底触发方式比弹尖触发方式精确度更高。     

基于FPGA的通用传感器信号处理系统设计

分析传感器信号处理系统在空空导弹中所起的重要作用,设计了一种新型通用传感器信号处理系统CGQSPS2.该系统将多种类型传感器的驱动与信号调理、采集、数字化编码集成在一块电路板上.与之前设计相比,在降低功耗、节约弹上空间和成本的同时,提高了传感器信号采集精度、抗干扰能力和系统可靠性.该系统成功应用于空空导弹中,实现了传感器信号数字化传输,其功能得到验证.