基于CMOS摄像头与FPGA的位置检测系统设计

提出采用CMOS数字摄像头采集并提取黑色胶条位置来控制冷却转鼓速度的方法.系统以FPGA作为核心控制器,采用两片SRAM进行乒乓操作,FPGA根据CMOS摄像头输出的同步信号,将采集到的图像信息存储到一片SRAM中,同时读取另一片SRAM中的图像数据并进行图像处理,黑色胶条位置检测采用简单的灰度阈值二值化方法.给出了部分采集图像及仿真结果.采集图像显示,CMOS摄像头成像质量满足工程要求.仿真结果表明,系统实现了SRAM的乒乓操作,并完成了黑色胶条位置检测.系统与冷却鼓连接,实际运行可靠.     

一种SRAM单双端口转换电路的设计与实现

介绍了一种用于单端口SRAM的单双端口转换电路.利用该转换电路,可以使单端口SRAM实现双端口SRAM的功能.这种转换电路将外部两个端口的信号进行转换和优先权分配,使外部两个端口的并行操作在内部用单端口SRAM依次完成.这样,从外部看来,单端口SRAM就具有了双端口SRAM的全部功能.用这种转换电路生成的双端口SRAM与相同容量的传统双端口SRAM相比,面积显著减少.基于SMIC 0.13μm标准CMOS工艺,设计了转换电路.后仿真结果显示,该转换电路实现了预期功能.     

基于FPGA的VGA控制模块设计

论述了基于FPGA(Field Programmable Gate Array)的实时图像处理系统中VGA(Video Graphics Array)显示控制模块的设计方法.对存储在SRAM中的ITU-656格式的图像数据进行D/A(Digital to Analog)转换,用VHDL编写了对THS8134的控制信号和VGA显示的水平、垂直同步信号.该设计在整个系统中进行了联调,经验证,能正确实时地显示图像.     

DDRⅡ SRAM控制器的设计与FPGA实现

介绍一种新型静态存储器--DDRⅡSRAM(静态随机存储器)的存储器结构、与系统的接口连接、主要的操作时序.为实现动态背景信号生成,节省FPGA(现场可编程门阵列)内部资源,引入DDRⅡSRAM存储基带信息,通过DDR控制器控制基带信息高速读取,实现信号生成.深入分析实际DDRⅡSRAM工作原理及内部组成,利用FPGA实现存储器控制器的设计.基于软件无线电思想,通过它的快速、灵活、容易修改的特点,设计并实现在高速数据通信系统中,DDRⅡSRAM用于处理器和接口连接的外设之间的数据交换.FPGA芯片选用XLLINX公司的VIRTEX-4芯片,存储器选用CY7C1420系列芯片.从设计仿真和实验板调试结果可验证,存储器具有很高的传输速度和稳定性能.该实验成果已用于某动态背景信号生成系统中.     

基于视频分划技术的轴承同轴度检测应用研究

本文基于视频分化技术给出直接对石墨轴承同轴度进行检验的装置和新方法,并提供了详细视频分划生成硬件电路原理图,该电路可实现单片机对SRAM写图形信号,在地址刷新电路作用下把SRAM中的图形数据并行输出,经过并串转换与CCD的视频信号叠加在显示器上显示,实现视频分划生成技术,通过单片机软件编程实现自动检测功能.     

红外实时图像增强的硬件设计与实现

根据红外图像特点,提出了基于FPGA＋SRAM的硬件实时图像处理结构.该硬件设计包含4个主要模块：视频处理模块、FPGA模块、图像存储模块和DA转换及视频合成模块.FPGA是该系统的核心部分,能够实现2D-TDI、图像锐化和非均匀性校正等算法;SRAM阵列是暂存实时图像的,用于算法的实现;FPGA配置FLASH存放FPGA的配置程序;完成硬件调试工作后,尝试实现了部分图像增强算法.     

利用QDR SRAM和FPGA实现雷达动目标显示的方法

动目标显示是现代雷达重要的频域信号处理措施。本文在FPGA信号处理平台上,用QDR SRAM作为雷达多周期数据存储器件,实现了动目标处理功能。该系统可以可靠地实现对QDR SRAM的读写控制,实时地完成动目标对消等信号处理功能,在实际工程中得到了应用。     

基于FPGA的多路声呐信号采集卡的设计

介绍了声呐技术及其应用,并根据声呐特性选择设计使用的功能芯片.较为详细地阐述了用FPGA实现多路声呐信号的模数转换和SRAM乒乓存储.最后给出FPGA各功能模块仿真图.     

高速电子快门CCD摄像组件

研究了用于捕获快速变化图像的纳秒级曝光CCD组件,以提高CCD对图像的时间分辨率.采用FPGA控制电子快门时间.捕获图像经像增强器放大后,由荧光屏耦合到CCD光敏面;CCD输出信号经A/D数模转换,存入SRAM,然后计算机控制MCU,采集图像并进行图像数据处理和显示.     

高速遥感图像压缩系统ZBT SRAM控制器的设计

针对高速遥感图像数据源的特点,提出了基于FPGA片外ZBT SRAM的双缓冲方案,并实现了ZBTSRAM控制器.该控制器提供FPGA与两片ZBT SRAM之间的接口,通过乒乓操作实现了对高速数据流的无缝缓冲与处理,为压缩处理模块提供了符合流水线算法要求的输入数据.本设计基于Altera公司的Stratix系列FPGA实现,并已在实际中通过验证,满足功能和时序要求.     

基于图像与数据双层融合的高光谱图像拼接

针对传统拼接技术对图像信息利用率不足的问题,提出一种基于图像与数据双层融合的高光谱图像拼接技术.对于图像层,采用尺度不变特征变换算法对图像进行特征提取,使用欧氏距离确定特征匹配范围,根据坐标转换关系对特征进行匹配,完成图像层的拼接;对于数据层,首先将数据拆分高、低位数据,然后采用加权和法计算数据的新值并对其进行拼接,最...     

基于激光点云数据的三维运动图像重构技术北大核心CSCD

为了解决三维运动图重构时存在的重构测量距离与实际距离误差大、激光点云数据数量多和重构图像清晰度对比低的问题,提出了基于激光点云数据的三维运动图像重构技术,通过配准多帧激光点云数据,从中获取激光点云数据集,再采用平面拟合方法对激光点云数据集实行去噪处理,最后利用曲面重构法完成对曲面模型的拟合,实现三维运动图像重构。实验结果表明,通过对三维运动图像重构进行测量距离与实际距离的对比、激光点云数据数量的对比和测量图像与实际图像清晰度的对比测试,验证了三维运动图像重构技术的实用性高。     

基于SQL/MM的图像检索算法实现

对于大型图像数据库,如何实现高效的基于内容的图像检索成为图像数据库的主要研究方向之一.SQL/MM标准是一个基于内容来处理多媒体数据的数据库标准.利用SQL/MM标准中静态图像部分关于图像基本特征的SQL函数实现了基于内容的图像检索,并通过对Corel图像库的检索实验验证了标准中所涉及的各项特征的适用范围以及特性.     

串行Flash在图像存储系统中的应用

介绍串行SPI接口Flash存储器M25P64的工作原理,利用该Flash作为FPGA的代码配置芯片,同时用作图像存储系统的存储器.在图像采集系统中,利用DDR SDRAM存储器作为帧缓存,将需要存储的图像先写入DDR存储器,写入一帧图像后,从DDR中每次连续读出一行图像数据至Flash写缓冲,经Flash控制器模块写...     

基于3D-DWT及混沌映射的加密医用体数据鲁棒检索算法研究

随着医疗数据的共享日益频繁,数据安全问题变得日益突出.安全起见,把医学图像加密后存储到服务器或云端.如何实现对加密医学图像检索成为一个亟待解决的问题.提出一种基于混沌和三维小波变换的加密医用体数据鲁棒检索算法.其主要步骤为:首先,通过三维小波变换和混沌映射对医用体数据进行加密;然后,对加密体数据进行小波分解,得到子带图像,再对子带图像进行DCT变换,提取DCT变换能量聚集的低频系数作为加密体数据的特征向量,建立加密图像的特征向量数据库;最后,通过计算加密图像的特征向量的相似度来检索目标图像,将检索到的加密图像返回,并解密所检索到的医用体数据.实验结果表明,该检索算法对加密体数据的常规攻击和几何攻击具有较强的鲁棒性,并提高了图像检索的安全性和准确性.     

阵列存储在遥测图像采集系统中的应用

主要研究了阵列存储在遥测图像采集系统中的应用,设计了一种以CPU+FPGA为核心的图像存储转发系统,通过LVDS总线接收数字图像信号,经过阵列存储器缓存编码后,以PCM串行码的形式下传给接收机.阵列存储可以有效缓存图像数据,完成图像数据的缓存和转发功能,实现图像数据的无缝传输.     

基于FPGA的高速图像数据采集存储系统设计

设计了一种针对具有高码流、数据量庞大特点的图像数据进行采集、存储以及长线回读的测试系统,接收的图像数据码流为30.72 Mbyte/s,测试系统在控制信号的作用下将大容量图像数据存储于三星公司的4 Gbyte K9WBG08U1M的Flash芯片中。图像数据存储完毕后,通过LVDS总线方式,将存储装置中的图像数据回读至控制计算机进行存盘、解码,以验证该系统的图像数据采集、存储功能。     

深度学习驱动的智能电网运行图像数据压缩技术

随着智能电网的快速发展,用于监视电网运行状况的测量设备大规模投入,其产生的海量运行图像等监视数据由于规模大、维度高、数据冗余等问题难以得到有效利用。为了进一步提高电力大数据的分析应用能力,文中提出一种基于深度学习的电网运行图像数据压缩方法,考虑电网图像监视数据在时序上的耦合关联,通过卷积神经网络对电网运行图像数据进行压缩,有效减少了电网运行图像数据的冗余度。与其他方法相比,基于卷积神经网络的图像数据压缩模型不依赖于人工的数据特征提取和工程经验,可以直接以电网中采集到的原始图像数据的灰度函数作为模型的输入,将数据的特征提取和分类合二为一,实现电网运行图像数据的高效、便捷压缩。通过仿真进行了文中所提方法有效性的验证,结果表明,与其他神经网络相比,所提方法在电网图像压缩效率及压缩精度中具有较强优势。     

基于多项式秘密共享的图像密文域可逆信息隐藏

针对密文域可逆信息隐藏在多用户场景下算法嵌入率低、载体图像容灾性能较弱等问题,该文提出一种基于多项式秘密共享的图像密文域可逆信息隐藏方案。通过将图像分割成多幅影子图像并存储在不同的用户端,可以增强图像的容灾性,为了实现额外信息在图像重构前后提取的可分离性,该方案包括两种嵌入算法：算法1在图像分割的过程中,将额外信息嵌入多项式的冗余系数中得到含有额外信息的影子图像,该算法支持在图像重构之后提取额外信息;算法2针对图像分割后的任一影子图像,利用秘密共享的加法同态特性实施嵌入,该算法支持直接从影子图像中提取额外信息。实验在不同门限方案和影子图像压缩率的条件下进行测试,当压缩率为50%时,(3, 4)门限方案的嵌入率达4.18 bpp(bit per pixel),(3, 5)门限方案的嵌入率达3.78 bpp。结果表明,两种嵌入算法分别支持从影子图像与重构图像中提取额外信息,实现了方案的可分离性;与现有方案相比,所提算法嵌入率较高、计算复杂度较低,具有较强的实用性。     

一种高精度医学红外热像图的实现方法

医学红外热像设备测得的红外数据及转换得到的温度数据难以直接判定其所属的人体区域,常需将其转为图像数据,利用图像处理技术得到感兴趣区域并从区域内温度数据得到生物特征,实现疾病的筛查或诊断。然而,从14位红外数据转换到8位图像数据存在严重的数据精度损失,导致处理性能欠佳。本文提出一种新的热像图表达方法,所得到的彩色热像图含原精度的温度数据信息,且含温度观察窗设定尺度下的彩色增强效果,同时载有温度数据记录和观察窗设定规则,通过对图像数据的逆变换,可以再现原始温度数据,并可改变彩色增强效果。该方法提供的热像图无需额外存取温度数据文件,在不同的红外热像系统间具有通用性,将更符合大数据和人工智能的发展趋势。