基于FPGA高速视频图像实时采集与处理系统设计

针对高速视频图像实时采集与处理系统处理数据量大与系统实时性之间的矛盾,设计了一种基于高性能FPGA的高带宽处理系统。采用Cyclone IV GX系列芯片为核心处理器,4片DDR2构造64位总线。完成了高速系统硬件电路设计,系统主要由高速视频图像传感器、FPGA、DDR2、VGA控制器件等组成。实现了高速视频图像数据的实时采集、缓存、处理、显示等一系列过程。实验表明,利用此系统进行高速视频图像的实时采集、处理与显示时,处理速度快,动态画面流畅,实时性好。     

基于DSP的图像采集系统

介绍一种基于复杂可编程逻辑器件(CPLD)和数字信号处理器(DSP)的图像采集系统.系统采用增强型视频输入处理芯片SAA7111A完成视频信号的A/D转换,利用CPLD实现对视频前端译码后的视频数据的存储,以及完成前端采集与后端处理协调工作的方案.按照该方法制作的系统,经过实验验证效果良好.     

数字视频控制芯片的设计

CMOS图像传感器技术逐渐成熟并广泛应用.设计了一款用于CMOS数字摄像头的视频控制芯片,满足30 f/s(帧/s)的视频采集、处理、存储与显示;该芯片集成摄像头寄存器配置块与数据采集接口、外缓存SDRAM接口、外转存储接口以及图像阵列显示接口;设计通过Verilog硬件描述语言进行RTL(Register Transistor Level)建模,在FPGA开发板上进行验证.实验结果证明,该控制芯片可以作为独立专用集成电路,嵌入式应用在数字视频系统中.     

嵌入式车牌识别系统的硬件电路设计

基于数字信号处理器(DSP)TMS320VC5416和复杂可编程逻辑器件(CPLD)的嵌入式车牌识别系统的硬件设计,利用视频处理芯片SAA7111作为视频A/D,在CPLD的控制下将采集到的图像数据写入帧存储器中,DSP对图像数据进行实时分析处理。采用"乒乓"存储结构,实现了图像数据的采集和处理的并行运行。识别结果通过串口传到上位机或者保存在E2PROM中,实现了车牌识别系统脱机、联机工作,在实时高速图像处理系统中有广泛的工程技术应用前景。     

DSP图像处理技术在板带纠偏系统中的应用

运用DSP图像处理的解决办法,设计了一套基于DSP数字图像处理技术的板带纠偏电视检测可视化系统.DSP计算速度快、可并行处理,成功解决了视频检测数据处理量大、系统实时性要求高之间的矛盾.设计中所选取的TMS320DM642芯片作为一款专用的数字多媒体处理芯片,具有丰富的外围接口和特色的视频图像采集功能,这就使该图像处理模块集成了图像的采集回放与图像处理的功能,摒弃了单独的图像采集卡,避免了数据传输过程中所出现的问题.在深入研究DSP系统的基础上,制定了系统实现的方法并在实验室条件下实现了板带纠偏与视频检测,检验结果完全能够满足实时性和精度要求.     

基于CY7C68013A的图像采集存储系统

基于图像采集的高速性、实时性和方便性的要求,设计了包括两种模式的图像采集存储系统:联机系统和脱机系统.设计中选用性价比优异的视频信号编解码芯片SAA7114H和SAA7121H,同时采用高可靠性、低功耗的CY7C68013A芯片作为核心控制器,采用Altera公司的Cyclone TM系列的EP1C6Q240C8的FPGA(现场可编程门阵列)芯片来处理图像信号,从而保证了高速的图像采集、图像处理、硬盘存储、图像监视和图像回放功能的实现,经验证可行.     

FPGA平台的实时全景视频系统设计

本文提出并实现了一种基于FPGA的全景视频处理系统设计方案。该系统采用Xilinx Spartan-6 FPGA全硬件单片方式实现,包括5个摄像头的图像采集、图像预处理、图像校正、全景拼接、视频压缩、以太网传输、HDMI显示等模块,达到了360度全景视频高质量、高分辨率、实时性的要求。     

实时目标跟踪系统处理平台设计及快速算法研究

为解决电视捕获跟踪瞄准系统中系统的实时性与算法复杂性之间的矛盾,设计了以高性能的DSP芯片TMS320C6416为核心处理器,结合大规模可编程逻辑器件CPLD进行逻辑控制以及现场可编程门阵列FPGA对采集的视频数字图像做预处理的实时目标识别跟踪处理平台。同时改进了目标识别算法,提出一种基于遗传算法的快速图像相关匹配算法。重点介绍了该实时数字图像处理系统的硬件组成、工作原理和新的图像相关匹配算法。结果表明系统具有较高的实时性和稳定性。     

基于CPLD和DSP的高速图像采集技术研究

介绍了一种基于复杂可编程逻辑器件(CPLD)和数字信号处理器(DSP)的图像采集系统.系统采用增强型视频输入处理芯片SAA7111A完成视频信号的A/D转换,大大减小了电路的复杂度;利用CPLD,采用全硬件方式实现了两组图像存储器的轮换存储;并利用CPLD极大的灵活性,巧妙地使两组存储器作为DSP与SAA7111A之间的共享内存,摆脱了传统双口RAM数据传输占用大量系统资源的瓶颈,实现了实时高速图像采集的设计目的.     

基于DM6437的数字摄像机

为了适应现代采集系统的小型化以及数字化需要,设计了一种基于达芬奇技术DSP芯片的数字图像采集系统。这种设计方法不需要外接编解码芯片,直接连接数字摄像头,减少了D/A转换带来的图像干扰,同时利用了达芬奇系列DSP上集成的视频处理子系统组件(VPSS),其中的视频处理前端(VPFE)以硬件方式对数字视频图像进行视频采集、CFA插值、色彩空间变换等图像预处理操作,简化了软件设计。结果显示,该系统采集到的视频图像清晰、稳定、色彩均衡,满足普通摄像机对视频图像的要求。     

基于Zynq-7000高速图像采集与实时处理系统

Xilinx公司推出的Zynq-7000系列全可编程SoC采用了微处理器加可编程逻辑的结构,该项目在Zynq-7000的可编程逻辑部分搭建了图像采集系统,在双核处理器Cortex-A9部分搭建了用于处理图像的实时Linux操作系统,使用WiFi与外界进行交互。同时还介绍了使用该平台进行高性能图像处理的方法,为小型机器人的高性能图像处理应用提供了一种设计方案。     

变电站实时监控系统中的千兆以太网传输设计

针对变电站实时监控系统需要传输的数据量大和传统的百兆网络已无法满足传输总带宽需求的问题,文中设计了嵌入式千兆以太网视频传输系统。该系统选用Xilinx公司Artix-7系列的FPGA芯片为主控制器,完成数据的采集、处理和传输控制。使用UDP/IP协议帧通过千兆以太网向远程监控系统传输图像数据时,丢包率仅为0.001 25%。在对变电站高压设备进行监控传输测试时,稳定传输视频图像的最高帧频可达150 frame·s-1。     

基于USB接口的高速高精度实时红外视频采集系统设计

提出了一种高速高精度实时红外视频处理及采集系统设计,采用高速DSP芯片对红外视频图像进行非均匀校正,配以传输速度高达480Mb／s的USB2．0接口芯片实现与主机接口,视频图像的显示及后续处理由计算机完成。实验验证了该系统具有高速、高精度、实时性强等特点,适用于高精度的红外视频采集和辐射特性测量。     

基于DM642芯片的嵌入式双目机器视觉平台

介绍了基于DM642平台的嵌入式双目立体视觉平台的硬件构成和驱动程序结构的设计和实现.该系统充分利用DM642芯片在图像处理中的优异性能,克服了传统基于采集卡和PC机的图像处理系统的实时性差,处理精度低,保密性差和扩展性差等缺点,其主要的图像处理工作由DSP实现,并可通过多种途径与PC机交互,大大降低了计算机的负荷.该平台采用面向对象的软件设计思路设计硬件,达到硬件重用的目的.     

基于H.264的可视电话软件开发

为了开发基于H.264标准的可视电话,采用高性能高速视频数字处理芯片(TMS320DM642)作视频编解码器,充分利用芯片的并行和流水处理功能,在单芯片上实现了视/音频编解码的并行实时处理,并达到可视电话实时通信要求.     

基于PXIE总线的高速CCD数字图像采集系统设计

为实现高速电容耦合器件（CCD）数字图像采集传榆,提出一种基于PXIE总线和CameraLink协议的高速图像采集系统设计方案。设计了CameraLink硬件接口电路,实现了视频数据信号的接口设计、控制信号的接12设计、串行通信信号接口设计;同时采用Xilinx公司的Virtex-5LX50T型FPGA作为PXIE传输控制器,并对IP核进行了开发,减少了外围电路设计难度。创新性地运用直接内存访问的工作方式对PXIE传输速度进行优化。实验结果表明,PXIE配置为8通道时,读取数据速率达到1504MB／s,写入速率达到了1490MB／s,可以满足高速CCD数据的传输要求。     

基于DM642和CPLD的图像采集处理系统设计

针对传统视频采集设备体积比较大、处理功能简单、灵活性不强等不足,提出了一种基于DM642和CPLD图像采集处理系统的解决方案。系统由DM642通过配置TVP5150视频解码芯片读取视频图像数据,并进行图像处理,SAA7121H视频编码芯片完成处理后输出图像,CPLD芯片作为系统逻辑控制。实验结果表明,该系统达到预期的效果。后续该系统将用于红外热成像的大空间火灾探测。     

EDMA在图像数据快速传输中的应用

在图像处理中图像数据交换量大,图像数据传输是图像采集处理系统的关键环节。EDMA是DSP中用于实现数据快速交换的重要技术,具有独立于CPU的后台批量数据传输的能力。文章基于TI公司TMS320DM642芯片的图像采集处理系统,利用EDMA的数据传输方式实现视频数据信号高速实时传输。介绍了DSP的外部存储器接口与FPGA的FIFO存储器有机结合进行数据传输,分析了其设计的整体结构与逻辑控制的功能,并着重分析了基于EDMA Ping-Pong数据传输方式的原理及其应用。另外,EDMA中断服务程序调用CPU对已搬移完成的图像数据块进行处理,不仅提高了数据的传输效率,而且节约了CPU资源,使DSP的高性能得到了充分发挥,从而为视频信号处理的实时性奠定了基础。