基于FPGA的千兆以太网CMOS图像数据传输系统设计

针对100 fps的帧率、600×400图像尺寸16位灰度CMOS图像传感器的大数据量远距离传输关键技术问题。借助于用户数据报协议(UDP)作为通信协议,采用XC6SLX16 FPGA对图像传感器采集的数据进行预处理及将图像数据封装成以太网帧,同时配合专用的千兆以太网PHY芯片VSC8601,通过RGMII接口进行FPGA与PHY的连接方式,设计了一种基于FPGA的千兆以太网CMOS图像传感器数据传输系统。实验测试结果表明,该系统不仅实现了530 Mbit/s的高效可靠图像数据的远距离传输,而且该系统安全可靠,能够稳定有效工作。     

CMOS图像传感器接口

文中介绍基于ARM core的SOC芯片中CMOS图像传感器接口IP模块的设计方案.该IP模块连接在AHB总线和外部的CMOS图像传感器之间,完成对高速图像数据的采集和传输,并能够为后续的图像处理提供统计数据.经过验证,该模块可以完成每帧200万像素的图像数据传输.     

基于FPGA高速智能化视觉传感器的研究

通过FPGA技术与视觉传感技术相结合,构建了集图像采集与处理于一体的智能化视觉传感器,由于采用FPGA实现底层图像处理算法,加速了图像处理速度,提高了传感器的性能,本设计实现了视觉传感器的智能化与网络化,具有很大的应用价值。     

CCD与CMOS传感器的比较

CCD和CMOS传感器是目前最常见的数字图像传感器，广泛应用于数码相机、数码摄像机、照相手机和摄像头等产品上。两者在结构、性能和技术上均不尽相同，在此我将两者作一个简单的比较，使广大读者对CCD和CMOS能有一个比较初步的认识，在选购相关产品时也能做到心中有数。     

基于CMOS传感器用于高速运动墨滴观测的优化设计

针对低功耗CMOS传感器的工业相机在拍摄高速移动物体时所采用的曝光方式与清晰度的要求,该设计结合逐行曝光的曝光原理及特性,使用FPGA作为主控模块,通过对像素抓取做出的位置坐标进行补偿矫正,实现逐行曝光方式也能对高速运动液滴的精确拍摄效果,初步消除由曝光方式引起的失真,摆脱常用的全局曝光方式的桎梏,极大地提高了墨滴观测的真实性,根据仿真分析与实验结果,该方法可以有效消除因曝光条件引起的失真,解决了CMOS相机采用逐行曝光下墨滴图像的变形问题,提高了待测液滴各种物理属性真实度。     

基于CMOS传感器OV7620采集系统设计

本文为微型飞行器空中侦察关键技术的研究,微型飞行器的主要作用是侦察、电磁干扰和攻击,但这些应用的基础是侦察,没有前期的侦察结果就没有后期的电磁干扰和直接攻击。因此,空中侦察是微型飞行器的主要应用成果。本文探讨了CMOS数字图像传感器应用于空中侦查的图像采集的可行性。阐述了CMOS图像传感器的一般特征,介绍了CMOS彩色图像传感芯片OV7620的性能。讨论了利用CPLD结合单片机进行采集电路设计,并使用C和VHDL语言设计采集程序,使用计算机串口进行图像传输。实验表明,该系统设计合理,硬件电路简洁,软件编程容易,具有较高的实用价值。     

基于FPGA数据采集系统

文中采用FPGA作为AD与DSP之间的接口,使FPGA在受控于DSP的同时完成对AD的控制.利用FPGA在系统可编程的特点和IP核技术,实现了对AD复杂的数据采集控制及数据缓存功能.     

基于FPGA的道路标识检测系统设计

为达到道路标识实时检测的要求,针对目前主流的目标检测算法在图像处理器上存在模型参数量大、实时性差、功耗大和成本高的问题,提出一种基于FPGA的道路标识实时检测方案。为减少参数量、提高检测速度,采用YOLOv3-tiny作为特征提取网络,进行权重参数的训练与优化;将模型浮点数参数量化为8位定点数,并将量化后的网络模型在FPGA上完成部署实验。实验结果表明,在Yolov3-tiny网络检测速率上,本系统对实验数据集的测试帧率可达到153 fps,功耗为4.92 W,峰值GOP/s为115GOP/s。该系统可以满足实时目标检测的要求,并且能够在低功耗的状态下实现系统的部署。     

基于单片机的数字图像采集系统设计

对基于单片机的数字图像采集系统进行了深入研究．为得到能够应用于数字图像处理与识别的实时清晰图像,采用MC9S12XS256单片机和0V6620图像传感器设计出MO图像采集系统,实现了数字图像采集,具有采集简易、速度快、抗干扰性强、采集到的数字图像清晰等优点。在数字图像的处理与识别领域具有广阔的应用前景。     

基于IIC总线的图像传感器接口设计

本文主要介绍了IIC总线的概念、特点以及基于IIC总线的图像传感器接口的软硬件设计与实现。文章采用软件模拟的方法实现了不带IIC总线接口的TMS320C54x与CMOS图像传感器之间的IIC通讯。IIC总线系统软硬件通过调试,应用在视频监控系统中,效果良好。本文所提出的设计方法配置灵活,性能可靠,具有较大实用价值。     

高帧频DVI接口彩色CMOS数字相机系统设计

针对高帧频彩色CMOS图像传感器在机器视觉高速成像领域中的应用,本文介绍利用高性能可编程逻辑器件FPGA实现CMOS图像传感器MI-MV13的高速驱动时序的设计,并且在FPGA内部设计了高速FIFO缓存器和双口RAM来完成Bayer彩色阵列图像数据的实时同步转换输出RGB彩色分量。最终由2片专用DVI接口集成芯片SiI178实现了DVI-IDualLink模式的高帧频高分辨率彩色图像输出,DVI接口方便显示终端和高速存储设备链接。该相机系统具有集成度高、低功耗、接口通用紧凑、传输带宽高的优点。     

一种基于FPGA的CCD图像传感器驱动系统设计

针对CCD图像传感器ICX274驱动信号产生中已有驱动电路设计的某些不足,提出一种基于时序生成芯片CXD3609R的新方案,并设计了基于FPGA嵌入式平台的CXD3609R电路,以此实现对ICX274驱动信号的产生。实验结果表明,CXD3609R能够产生满足ICX274所需的时序驱动,验证了本设计系统的可行性,这为基于ICX274的成像系统的设计提供了一种新思路,并为后续的成像系统研究设计奠定了基础。     

基于嵌入式图像处理的玻璃缺陷在线检测技术研究

在玻璃生产过程中,由于种种原因会产生一些缺陷,例如气泡、结石等,这些缺陷会严重影响玻璃品质,必须对玻璃缺陷进行在线检测。本文设计了一个基于嵌入式图像处理技术的在线检测系统,以TMS320C6711—150DSP和EPM1270GT144C5CPLD芯片为控制核心,加上外围功能模块,构成了系统的硬件部分;再按目前流行的数字图像处理技术来设计软件流程。本系统对于提高玻璃缺陷在线检测的工艺水平、灵敏度、精度等级以及提高产品质量、生产效率和自动化水平,降低投资及运行成本都将有着极其重要的现实意义。     

基于FPGA和DSP的全数字PGC解调系统设计

本文设计了基于FPGA DSP的全数字相位载波(PGC)解调系统,用于消除双臂干涉型光纤传感器中固有的相位漂移,采用FPGA实现混频相乘和低通滤波环节,采用DSP实现其余的PGC解调环节。在FPGA软件设计过程中,通过使用知识产权(IP)核提高了程序的质量和稳定性。在DSP软件设计过程中,将其余PGC解调环节设计为中断服务程序,接受FPGA产生的中断以完成后续PGC解调过程。浮点数据格式的使用提高了数据的动态范围同时提高了解调精度。实验结果验证了全数字PGC解调系统的设计。     

Application of dynamic counter circuits in programmable digital pixel sensor architectures

In this paper, a high dynamic range digital pixel sensor (DPS) is presented. Each pixel receives light illumination and converts the intensity level to a digital code. The analog‐to‐digital conversion is performed in‐pixel. The pixel structure incorporates light to pulse signal converter and compact in‐pixel dynamic counter to convert the pulse signal to binary coded data. Different variations of the custom design dynamic counters are analyzed in a 0.18 µm technology, and their application in the DPS is investigated. It is shown that due to the limited clock frequency required in the sensor pixel, the dynamic counter can be incorporated as a pulse to binary code converter. Performance specifications such as power consumption, dynamic range and resolution of the presented structure are investigated using a 100 × 100 pixel sensor. The presented sensor is an effective solution for use in digital field programmable smart image sensors and vision chips since the pixel output is a regular binary code while no global digital counter bus is required. The fill factor of the presented design remains close to that of typical DPSs. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于白车身检测的传感器网络微控制器设计

白车身视觉检测站是处于环境恶劣的汽车焊装现场,需要高可靠、快速的通讯控制系统。该系统不仅要具有实时监控和数据处理能力,还要具有良好的开放性,方便工作人员进行修改和调试。根据上述测量要求,构建了基于Modbus-自有协议的视觉检测站控制网络,分析了视觉传感器微控制器的硬件构成,设计了传感器微控制器及其与测量计算机之间的通讯模块,实现了主机对视觉传感器的可靠控制。近两年在白车身测量现场的应用表明,该控制系统能够很好地满足白车身视觉检测站在汽车焊装现场长期、可靠的工作需求。     

基于DSP+FPGA的CCD图像处理系统研究

文章设计了一个基于FPGA和DSP的实时数字图像处理系统。该系统采用快速傅里叶变换算法和其他相关算法,大大提升了图像处理速度,满足了实时性要求。系统结构灵活,通用性强,开发周期短,易于维护和扩展。文章给出了系统的硬件电路和软件算法模块。