基于FPGA的视频图像实时采集与显示研究

随着物质生活生平的提高,人们对安防监控的要求越来越高,高清晰网络摄像机逐步取代了传统的模拟摄像机。文中,主要探讨了基于FPGA的视频图像实时采集和显示技术。以FPGA为核心技术,结合CCD图像传感、视频编解码、ADC转换等技术,可以实现实时高清视频图像的数据采集和显示系统。FPGA是基于现场可编程门阵列技术的,具有较强的灵活性和实时性,支持内嵌式CPU处理器,可以很好地处理视频图像。     

基于FPGA和ARM的视频采集处理系统

设计了一种可进行实时视频采集、压缩和传输的视频采集处理系统。该系统充分结合FPGA和ARM的硬件优势,实现了设备接口和视频信号处理的全数字化,易与信号处理新技术相结合,系统结构紧凑,体积小巧、响应快速;基于FPGA的前端处理更增加了图像处理算法升级的灵活性,适用于工业远程监控等多种场合。     

机载多路视频图像采集与传输系统

为提高机载视频图像信号采集与传输的稳定性和可靠性,结合实际工程项目,设计一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的多路视频图像采集与传输系统。利用FPGA控制整体时序,完成与各个外部设备的接口控制逻辑、输入输出缓存、相机的实时控制以及图像数据的降采样处理等功能。仿真结果表明,该系统各项指标均能满足工程项目的设计要求,具有可靠性高、数据不易丢失、抗干扰性强、便于数据传输和处理、实用性强等优点。     

基于虚拟仪器的光学引伸计

在LabVIEW和NI-IMAQ Vision的软件平台下,利用通用图像采集设备开发了一种新型视频引伸计系统。通过调用动态链接库驱动图像采集设备DH-HV-1303UM进行图像采集,并通过NI-IMAQ Vision完成了图像处理及基于灰度重心的视频引伸计的开发。该系统具有灵活性强、可靠性高、性价比高等优点。     

LabVIEW应用于实时图像采集及处理系统

本文在LabVIEW和NI-IMAQ Vision软件平台下,利用通用图像采集卡开发一种图像实时采集处理虚拟仪器系统。通过调用动态链接库驱动通用图像采集卡完成图像采集,采集图像的帧速率达到25帧每秒。利用NI-IMAQ Vision视频处理模块,进行图像处理,以完成光电探测器的标定。该系统具有灵活性强、可靠性高、性价比高等优点。     

多通道高清信号综合图形显示系统设计

设计了以基于高性能DSP和大规模FPGA芯片为核心的多通道高清信号综合图形显示系统,具有较强的灵活性和扩展性,实现了对Camera Link、DVI及LVDS等多通道多种格式视频信号的解码、实时处理以及输出。提出一种基于纹理特征的视频缩放线性插值算法,基于纹理特征确定像素点的方向,通过线性插值算法实现视频缩放。实验结果表明,高效视频缩放算法在保持传统插值算法低运算复杂度和模型简单优势的同时,大大减少了图像边沿区域的信息损失,消除了双线性插值算法固有的边缘锯齿现象。系统可同时接收一路1920×1080数字视频、一路1600×1200DVI视频信号和20路LVDS雷达数据,并可以生成一路分辨率1600×1200DVI视频输出信号,能够对输入信号进行实时缩放和融合处理。     

基于FPGA和CNN的水下目标识别系统

水下智能设备由于功率受限,采集的图像数据无法进行实时处理.考虑现场可编程门阵列(FP-GA)功耗低,计算能力强和灵活性高等特点,基于FPGA的并行性和流水线技术,利用卷积神经网络(CNN)强大的图像处理能力,设计了一个低功耗图像实时识别系统.实验使用三个不同水域的水下视频图像对该系统进行验证.实验结果表明:该系统达到了...     

基于ZYNQ的远程图像采集系统设计

针对传统图像采集系统远程图像传输延时长和数据丢失的缺点,设计了一种基于ZYNQ芯片开发的实时视频采集与图像传输系统;系统具有两个采集通道,模拟视频信号通过BNC(bayonet neill-concelman)信号线接入设备并经过ADC(analog-to-digital converter)完成信号的数字化;利用主控芯片内部的FPGA资源部署并行处理单元完成对数字化图像数据的低时延处理;通过驱动片内AXI(advanced eXtensible interface)总线以DMA(direct memory access)的方式将数据传输至DDR3存储器中;利用芯片内部的双核ARM Cortex-A9处理器高性能,在采集设备上移植嵌入式Linux系统,搭建Gstreamer流媒体应用服务器端,实现整个采集系统复杂任务调度和图像数据远程网络传输;与传统单ARM或DSP处理器的图像采集系统相比,该系统具有FPGA的并行处理能力和高带宽的内部互联总线的优势,提高了图像数据处理速度,降低了图像数据由采集端到存储器的传输延时,提供了稳定远程图像传输功能,经实验测试该系统实现了每秒25帧的视频信号...     

基于VC的网络化视频监视设计

网络化视频监视是远程视频监控、远程视频会议等应用的基础,采用Microsoft提供的VFW技术,获取摄像头视频信号,通过C/S模式通信编程,实现网络化视频监视功能。该程序可以使用于集中视频监视、远程视频会话等场合,具有应用范围广、通用性强、编程相对简单、成本低、可靠性高等优势。     

基于FPGA的视频监控系统

提出了基于FPGA的视频监控系统整体实现方案。首先介绍了在FPGA中设计I2C总线配置模块对视频处理芯片进行合理的配置,然后简单介绍了视频信号的处理过程。经过处理后的视频信号通过乒乓机制存储到SDRAM缓存,最后按照VGA的时序送到显示器正常显示。本设计采用Ver—ilogHDL语言编写程序,并用Modelsim软件进行仿真,采用ISE下载到Virtex-Ⅱ XC2VP30 FFG896开发板实现了视频监控功能。     

基于多传感器的高性能监控系统设计

针对传统远程监控系统功能不够全面、性能不够完善等不足,采用ARM处理器和GPRS模块,结合多种传感器,设计了一种高性能远程监控系统。以ARM处理器为数据、视频服务器,实现远程网页监控;采用人体红外传感器感应人体入侵,温湿度传感器采集环境数据,图像传感器采集图像视频数据,GPRS模块负责短信交互与彩信报警。此外,利用背景差分法和改进的Lucy-Richardson(LR)算法对模糊图像进行复原处理。测试结果表明:该系统具有低成本、高性能、功能全面等优点。     

客运车辆运行状态图像监控系统设计

针对公路客运车辆运行中存在的事故多发问题,设计了一种能够实时警示和记录驾驶员违章驾驶行为的客运车辆运行状态图像监控系统。该系统采用SEED-VPM642高速视频图像处理DSP作为图像处理平台,利用CCD图像传感器进行前方道路图像的采集,MC9S12DG128单片机完成车辆行驶状态参数的采集处理及声光预警。实验结果表明,该系统工作可靠性高、价格成本低,具有广泛的应用前景。     

基于嵌入式CPU-GPU的高清鱼眼视频实时校正系统

在安防监控领域,需要鱼眼实时监控系统实现360°×180°大范围高质量无死角全景实时监控,现有的鱼眼校正系统存在成本较高,灵活性差,特别是清晰度不高和实时性差等方面的问题。针对如何提高全景高清鱼眼视频校正的实时性问题,提出了基于嵌入式平台STiH418的CPU-GPU高速通信协议和基于可编程着色器的嵌入式CPU-GPU内存共享方法,并利用GPU的纹理映射技术实现了全景高清鱼眼视频实时校正系统。实验结果表明,与相关校正系统相比,该系统很好地兼顾到算法效率、图像校正效果和完整性,可以完全满足360°×180°的全景高清（400万像素,2 048×2 048p30）鱼眼视频实时监控,而且与使用PC服务器相比嵌入式系统降低了系统整体成本,ARM CPU软件生成更新校正算法和可事时实时和事后的虚拟PTZ提高系统灵活性和稳定性,因此该系统具有很高的实用价值。     

基于压缩感知的无线阵列及协同信号处理

传感器阵列信号处理是目标监测重要手段之一,传感器节点向后端数据融合中心发送原始信号不可避免地导致传输延时大、能耗高等问题.为实现低功耗、高精度、灵活部署的目标监测,提出了基于压缩采样的无线阵列.借助新兴的压缩感知理论,解决低功耗低速率无线通信难以满足阵列原始信号的实时传输的问题,并保证阵列测向性能;同时根据相邻节点信号的相关性,设计了基于模型先验知识的信号协同重构算法,以较低的运算负荷完成信号的重构.仿真表明基于压缩感知的无线阵列能实现有效的目标测向,同时在数据量严重受限时性能明显优于传统方法.最后,通过简易实验验证了该方法在低成本平台上的可行性.     

基于DSP的视频采集系统设计

为了解决基于DSP视频监控系统的数据采集问题,本系统采用了视频专用解码A/D芯片和复杂可编程逻辑器件CPLD进行控制和接口设计,有效地实现视频信号的采集与读取的高速并行性,提高了电路的可靠性高,简化了电路设计过程,使整个系统的设计增加柔韧性。     

基于视频图像处理的人员在岗检测技术

在一些场景中例如视频监控室等场所,常常由于人员擅自离岗,视频监控区域发生事故没有及时发现,导致不能及时有效的处理问题,造成较大损失或安全问题,因此,对于这些场景需要对人员在岗情况进行实时的监控,以避免因人员非法离岗而存在安全漏洞。本文设计并实现一种基于视频图像处理的人员在岗检测技术,利用OpenCV通过对值班室监控视频中的人员进行运动跟踪检测,判断出进入和离开值班室的人员数目,二者做差进而对值班室里的人员在岗情况进行判断。本方法无需额外借助其他硬件设备,检测成本低,检测效率和准确度高,具有良好的实时性能。     

基于嵌入式Linux的水位视频在线监测系统设计

为有效提高水位数据在线监测技术的自动化、智能化,针对当前传统水文仪器监测设备的微控制器(C51,MSP430及STM32等)主频低、智能性、鲁棒性差,以及水位监测数据的不精确、实时性差及成本高等问题,提出采用嵌入式Linux系统、图像处理及无线传输技术等实现水位数据在线自动监测。利用嵌入式Linux系统(Bootloader,Linux内核及Rootfs文件系统)定时控制网络摄像机获取高清图像,并在嵌入式Linux系统进行图像识别处理,将识别的水位信息和采集的图像通过无线模块传输至控制中心,以期实现水位视频在线监测与图像查询。该方法相比传统微控制器,具有监测水位数据处理速度更快、智能化程度更高、水位数据精度高、成本低实时性强等优点,并能够进一步推动水文仪器现代化建设发展。     

基于分布式网络的监控系统

设计了一个基于分布式网络的监控系统.该系统利用网络摄像头采集视频数据,压缩后传送到远程的PC主机,主机对图像帧进行分析,进行人脸识别和步态识别,检测出异常人体,控制摄像头云台进行监视.整个系统使用实时传输协议和实时控制协议,利用网络实现了分布式的视频采集和集中处理,为远程视频监控提供了高效可行性且价格低廉的解决方案,并且具有较强的实时性和可交互性.     

民用小型无人机机载视频信号调理器的设计与实现

针对民用无人机研制周期短、系统成本低等特点,根据系统选用的低成本网络型视频数据采集卡,文章设计了一种基于嵌入式系统ARM7,即S3C44B0X为核心的视频信号调理器,通过对网络视频信号的软件处理,实现网络视频数据的无线传输;文章详细论述了视频调理器的设计思路,给出了硬件电路与软件的设计与实现;验证试验表明,该视频信号调理器设计合理,满足无线传输指标要求,可推广应用到其他工业控制系统中。     

基于Linux及S3C2440A的嵌入式远程视频监控系统的设计

介绍了一种远程视频监控系统的实现方案。其以嵌入式Linux和S3C2440A为核心平台,通过嵌入式平台将摄像头采集的视频信号进行压缩,同时进行入侵检测,再通过网络将数据传送至Web服务器。实现了一种体积小、成本低、数字化的监控解决方案,具有广泛的应用价值。