嵌入式可重构的多DSP图像并行处理系统

针对实时图像高帧频、高分辨率、多通道趋势和图像处理并行算法的多样性对多处理器系统结构的要求,研究了传统固定结构并行系统与并行算法的关系及其不足,构建了基于＂多DSP＋FPGA＂结构的高性能可重构数字图像并行处理系统,并举出实例。系统可根据算法需求而改变系统的硬件结构,以保证并行算法能够高效率地执行,同时系统具有很好的灵活性和通用性。     

基于FPGA的视频图像高速处理技术——在钢轨动态检测中的应用

高速图像处理可用软件和硬件两种方案实现。软件方案成本低,灵活,但速度慢;硬件方案速度高,不够灵活且成本高。现场可编程门阵列(FPGA)正好能解决这一矛盾。介绍了一种基于FPGA的视频图像高速处理技术,它被成功地用于钢轨断面图像的实时动态监测系统中。该系统采用了投票表决算法,用VHDL语言(超高速集成电路硬件描述语言)编程,采用多语言协同仿真技术(FLI)。结果表明,该系统充分发挥了FPGA器件的并行特性,显著提高了图像处理速度,达到了动态监测的实时性要求。     

一个基于图像代数的并行图像处理环境

系统可用性和应用程序可移植性差是许多现有的并行图像处理计算结构难以获得实际应用的重要原因,基于Ritter提出的图像代数理论,研究、实现了一个并行图像处理环境．用户在并行计算结构上进行程序设计时,只需用图像处理环境提供的图像代数运算描述算法即可,处理环境能够根据用户算法的描述,依据一个时间开销模型,自动从并行实现函数库中提取出最优或近似最优的并行代码完成算法的运行,算法的并行实现和并行计算结构的硬件细节对用户透明。     

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。     

基于多DSP的干涉超光谱复原系统设计

为了满足干涉超光谱复原处理系统对数据及实时性要求,本文提出了一种基于多ADSP-TS101的FPGA+DSP[1]的并行图像处理系统的解决方案,并给出了具体硬件实现.目前,该系统能够满足超光谱仪70Hz帧频的实时性要求,并且能够实现时干涉型超光谱图象进行多通道复原,为超光谱地面实时复原提供了理论基础和实践经验.     

基于多级片上总线的并行图像处理系统设计*

采用基于平台级FPGA的SOC设计方法, 设计了一种基于多级PLB总线的可扩展并行图像处理系统。系统采用总线桥并行扩展处理单元来增加系统处理性能和扩展存储访问带宽;通过数据分发模块实现图像数据输入与处理流水线操作。时序功能仿真与硬件实现表明,该设计能灵活高效地实现系统结构的并行扩展,显著提高了系统并行处理性能。     

多处理器并行高帧频图像处理／数据采集系统

本文介绍了一个用于高帧频图像处理和数据采集的多处理器并行系统．该系统采用ＰＣ／４８６微机作为宿主机，使用多个以ＴＭＳ３２０Ｃ５０为核心的处理模块．图像数据通过专用的图像采集模块送到各处理模块．模块间通过ＰＣ机ＩＳＡ总线和专用图像总线相连，具有较好的可扩展性     

基于FPGA的图像处理算法的研究

随着科学技术不断发展,微电子技术取得了进一步发展,实时图像处理逐渐渗透在多媒体、图像等领域中,其中FPGA作为一项硬件图像处理技术,在提高图像处理质量和效率等方面具有十分重要的作用,如何更好地使用FPGA实现对图像的处理受到业内越来越多的重视。本文将对FPGA概念和系统总体设计方案进行分析和研究,并提出基于FPGA图像处理算法,从而为实际图像处理工作提供支持。     

基于FPGA的高帧频图像跟踪系统设计

针对高速运动的导弹末端制导、弹道实验或机载武器姿态跟踪中目标图像模糊及跟踪精度较低的问题,给出一套基于CMOS高帧频图像传感器与FPGA的高速图像跟踪系统。在FPGA中采用流水线方式,设计了的图像采集模块、乒乓高速缓存模块、图像处理及跟踪控制模块,采用动态阈值分割法获取目标,计算出目标形心偏移图像视场中央的偏移量,依据二维视场的偏移量控制云台跟踪目标。实验结果表明,该系统能够有效获得高帧频图像传感器数据,数据读出速率可达80Mb/S,提高了系统跟踪精度。     

用于帧频提升的三步搜索及其硬件实现

提出了用于运动补偿帧频提升的改进三步搜索,并描述了算法的系统实现。系统具有高度并行、实时性高等优点,经过FPGA系统验证,所处理的图像主观质量良好,满足应用需要。     

一种基于FPGA和PCI总线的天文图像实时采集与处理系统的设计

提出了一种基于FPGA和PCI总线的天文图像实时采集与处理系统设计;其包括硬件结构、FPGA数据获取和传输逻辑.该系统能够在FPGA中实现对最高峰值是660 MB/s,均值为200 MB/s,帧速率是2500 帧/s的高速CMOS相机天文图像数据的实时采集和处理,并由桥接芯片PCI9656通过PCI总线传输给PC机进行进一步处理.     

Design of english video learning platform based on FPGA system and sobel algorithm

In order to improve the system performance of image processing and improve the efficiency of image processing, we can use some hardware running image processing algorithms. in practice, we introduce some reconfigurable devices and more advanced programming languages to use FPGA for image processing. following will briefly introduce the design of FPGA in the edge detection system.The design has integrated a 32-bit soft RISC processor as dedicated hardware peripheral micro development and EDK embedded system developed by the system generator. Input is detected from a real-time image obtained from the CMOS camera displayed on the DVI display on the screen.     

基于感兴趣区域的可变频CCD实时处理系统

为满足航空摄影测量需求,设计了基于感兴趣区域的可变频CCD实时处理系统。该系统主要由CCD控制模块、数据实时处理模块和显示模块组成。系统充分利用FPGA内部资源,改变了传统FPGA配合微处理器的实现方式,相关算法和时序逻辑控制均在一片FPGA内实现并通过验证,可广泛适用于任何分辨率CCD的智能实时处理。     

基于FPGA+GPU的图像采集处理系统设计

随着嵌入式图像处理系统的快速发展,对于前端图像采集模块的需求越来越高。图像采集的速度、分辨率、可靠性以及集成度对后续设计的准确度由极大的影响。通过对数字图像采集系统进行研究,设计出了基于FPGA和GPU架构的图像采集处理系统,重点研究了图像采集处理系统的硬件设计过程和软件设计过程。在基于FPGA+GPU的图像采集处理系统中,让具有强大运算处理能力的GPU专注于数据存储、用户交互以及后续的图像处理。系统中,FPGA则负责图像的采集、外设控制、任务调度。GPU与FPGA之间通过高速PCIE总线进行通信,分别设计编写基于Linux系统的驱动程序和FPGA端PCIE程序。实验结果表明,所设计基于FPGA+GPU的图像采集处理系统可实现437.5Mbps的实时图像采集存储速度,传输过程实时稳定,数据传输完整。     

HDR视频算法优化及硬件实现

高动态范围(high dynamic range,HDR)视频算法计算复杂度高,硬件实现需要大量逻辑和存储资源,且现有的算法难以满足高分辨率下的实时性要求.针对上述问题,提出一种优化的HDR视频流水线算法,同时利用FPGA的并行可重构特性,完成该算法的硬件实现.算法首先将相机响应函数内置于FPGA的查找表(look-up table, LUT)中,对3帧低动态范围(low dynamic range, LDR)图像进行合并,转换后的数据通过多路并行流水缓存在FPGA的BRAM中; 然后使用快速的全局色调映射算法将结果实时显示输出.最终算法在Xilinx Kintex-7开发板上实验通过,在120 MHz系统时钟频率下,对于1 920×1 080分辨率的视频流,处理速度达到65 f/s,满足了实时性要求.     

基于以太网的高速图像传输的研究与实现

长期以来,人们对图像处理的需求越来越大,要求也越来越高,图像的高速传输又一直是图像处理中的瓶颈。与此同时,随着网络技术和FPGA（可编程逻辑器件）的不断发展与进步,这为有效地解决图像的高速传输问题提供了新的方法和途径。因此文中针对此问题并结合实际的工程实践提出了基于以太网的图像传输系统。文中采用了以太网协议,在FPGA硬件上实现了高速图像的实时传输系统,并在上位机实现了图像的实时处理。实验结果表明该系统具有集成度高、可靠性高、传输速度快等优点,能够有效地解决图像传输中的速度限制。     

基于FPGA的铁路移频信号测试系统设计

介绍了一种基于FPGA和单片机的移频信号检测系统新方案,对移频信号进行实时检测和处理,并给出系统的硬件构成框图、硬件设计和软件设计.该移频信号检测系统具有集成度高、电路简单、接口方便、运算速度快、精确度高、实时性好等优点.     

一种新型2-D模板卷积结构的FPGA实现

在实时图像处理过程中,2-D模板卷积是一种重要的操作,FPGA以其特有的全并行处理机制使得这种操作在硬件设计中得以较好的实现。本文提出了一种基于FPGA的模板卷积运算的新方案,相比传统方案,这种方案在结构上能以较少的硬件资源达到相同的流水深度。为了满足系统对实时性的要求,针对某些特定类型的模板,给出了一种简化的卷积器结构,同时,介绍了一种模板归一化除法运算的硬件实现方法。     

基于ZYNQ的高清图像显示及检测系统设计

针对当前基于ARM和DSP的嵌入式图像处理系统前端采集速度慢和图像处理算法不易加速的缺点,设计了一种基于HDMI接口的全高清(分辨率1920×1080)实时视频采集与图像处理系统;采用500万像素级别CMOS摄像头作为前端数据源,主芯片内部采用ARM+FPGA的异构架构,兼备FPGA的并行处理能力与ARM处理器任务调度功能;基于AXI协议设计了自定义数据存储传输的IP核,实现了处理速度与带宽最大化;利用HLS工具将图像预处理算法快速打包生成IP核,在FPGA中实现图像算法的硬件加速,完成图像处理系统平台原型机的设计;与传统的PC机和相机的机器视觉平台相比,该系统运行平均耗时在10 ms以内,实时检测效果令人满意,有效解决了低功耗与高数据带宽和处理速度之间的矛盾,为后端结果分析和边缘加速提供了良好支持。