一种实时图像跟踪处理系统实现技术研究

实时图像跟踪处理能力是嵌入式系统中影响系统性能的核心因素。提出一种小型化低功耗的实时图像跟踪处理系统的设计方法,利用FPGA硬件化并行化处理的特性完成外部红外及白光相机图像采集控制及滤波预处理,利用DM648处理器实现了一种基于概率密度统计的目标跟踪算法实现对指定目标的持续跟踪,使用RS422串行总线接收主控端发送的控制指令并实时发送检测出的目标位置信息。系统采用多功能子模块叠层的架构保证系统具有较小的体积,并实现了50 f/s的图像处理速度,保证了图像跟踪的实时性。     

一种实时倾斜跟踪处理机设计

针对自适应光学系统中的倾斜跟踪回路,设计了以TMS320C6701数字信号处理器和XC2V1500现场可编程门阵列为核心处理器、基于PCI 总线的新型实时倾斜跟踪处理机平台。阐述了该平台的基本组成,根据点目标介绍了质心跟踪算法的软件实现。实验结果表明,该平台能满足倾斜跟踪回路的实时性要求。     

图像匹配系统中的一种视频采集与存储方案

本文主要阐述了实时图像处理系统中的一种视频采集与存储方案,讨论了设计中的难点与要点。视频图像的采集与存储都是由FPGA来进行控制,采用硬件描述语言(Verilog)和自顶向下的设计方法在可编程器件(XC3S400)上实现了具体电路。实践应用中表明这种方案工作稳定可靠,而且具有一定的灵活性。     

基于FPGA的实时视频处理平台设计

为了能够实时地采集、处理、显示视频,设计并实现了一种基于双PowerPC硬核架构的实时视频处理平台;用硬件实现视频的预处理算法,并以用户IP核的形式添加到硬件系统中,上层的视频处理软件程序则直接从存储器中调用预处理后的图像数据;重点介绍了在FPGA上构建双PowerPC硬核架构的硬件系统;采用乒乓控制算法缓存一行图像数据;用DMA的方式将图像数据保存在存储器中;以边缘检测作为视频预处理算法的一个实例,在平台上实现,实验结果表明,用本平台实现仅需40ms;本平台能够实时处理视频,具有较高的实用价值。     

基于FPGA的视频图像采集系统的设计

分析了各种视频采集方案的研究现状.对如何采用CCD摄像头采集高分辨率、高质量的图像以及基于FPGA的嵌入式视频图像采集系统的实现方法进行了研究.采用了以摄像头 解码芯片模式为采集方案,针对视频解码芯片ADV7181B,实现了I2C总线配置、ITU656解码、VGA显示模块的设计.设计的视频采集控制器已经在Altera公司的CycloneⅡ系列FPGA(EP2C35)上实现.结果显示本设计具有速度高、成本低、易于集成等优点.     

无人机目标实时自适应跟踪系统

随着无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)在航拍、空中侦察等相关领域被广泛应用,对于无人机的智能化需求逐渐提高.目标跟踪具有信息量大、实时性高等优点,能够为无人机的智能飞行提供大量且实时的外部信息.进行低开销、低功耗的无人机目标跟踪系统的研究,对无人机智能化进程的加速具有深远意义.为更好解决跟...     

基于FPGA的实时图像中值滤波设计

在嵌入式图像处理系统中,图像处理的实时性问题一直是一个很难突破的设计瓶颈,特别是数据处理量大,实时性要求较为苛刻的场合,传统的MCU根本无法适应;利用现场可编程门阵列(FPGA)并行处理的优势,开发了一种适于硬件并行处理的图像中值滤波算法,并用VHDL硬件开发语言在ALTERA的Stratix中现场可编程门阵列(FPGA)上实现,给出了整个硬件系统的构造方法;仿真结果说明该算法可以满足实时性要求,取得了良好的滤波效果,适用于图像采集与预处理系统中.     

基于FPGA的视频直方图均衡化的改进设计

介绍一种改进的直方图均衡算法及其在FPGA上的实现。与传统算法有区别的是如何统计直方图,通常均衡算法是只对亮度分量进行直方图均衡,或者对RGB三色色彩分量分别进行独立的均衡;提出的改进算法对输入像素的RGB分量同时进行统计,合成到一个统一的直方图对RGB通道进行均衡处理。实验结果证明：此算法不仅提高了图像对比度,同时也减轻了偏色或者褪色现象。     

一种基于FPGA和DSP的视频处理系统

该文介绍了一种基于现场可编程门阵列（FPGA）和数字信号处理器（DSP）的实时视频处理系统,此系统以FPGA为数据缓冲和逻辑控制单元,DSP为图像数据处理单元.该文介绍了此视频处理系统的整体结构,详细讨论了从色空间RGB到YCbCr的转换,并给出了转换前后的图像对照.同时也介绍了视频数据流的缓冲处理,以及DSP和FPGA轮流对双口RAM的控制,最后介绍了用DSP实现图像压缩的过程.通过此系统的实现可以看出,使用FPGA实现视频处理系统的控制,可以提高系统的性能,同时使得系统的适应性和灵活性强,设计调试方便.     

基于FPGA的视频图像分割技术设计与应用

研究了基于Xilinx-FPGA的视频分割技术的设计与应用.完成了基于ITU-RBT.656标准的视频画面分割方法设计,包括对图像的分割、存储、合成输出功能在一片Xilinx-FPGA内实现,并融入整个嵌入式硬盘录像机系统.通过在ModelSim环境下的仿真分析和最终硬件验证,证明其功能的正确性.     

基于DM642的多通道视频网络传输系统的硬件设计

TMS320DM642是TI公司推出的一种专门用于图像处理的高性能DSP,它具有强大的指令集和高速的运算速度。针对传统基于PC网络摄像传输系统的稳定性差、执行效率低的特点,提出了基于DM642的多通道视频网络传输系统。CCD摄像头将拍到的图像通过视频输入端口实时地传给DM642,DM642凭借高速的运算能力对图像进行处理,然后通过EMAC(以太网)将相关的图像信息传给PC以达到视频监控的目的。     

强跟踪卡尔曼滤波在视频目标跟踪中的应用

针对经典卡尔曼滤波器在滤波数学模型与实际过程的数学规律不匹配、滤波特性较差的情况,提出利用强跟踪卡尔曼滤波器对视频序列图像中的运动目标进行跟踪。该方法是在经典卡尔曼滤波递推公式中的一步验前误差方差阵中引入可在线计算的时变渐消矩阵,从而调节增益K,使之能够不断变化,保证对新息序列的自适应调节,使状态滤波更准确。实验结果表明,较之经典卡尔曼滤波,该方法具有对运动目标更强的跟踪能力,跟踪精度更高,均方误差更小。     

基于TMS320C6202的装甲战车智能图像跟踪系统硬件平台设计

通过分析装甲车车载图像跟踪系统的任务和应用环境,设计了以数字信号处理器TMS320C6202为核心并结合PC104嵌入式计算机系统的双处理器并行处理硬件平台;详细介绍了利用大规模FPGA芯片实现系统总线仲裁和逻辑控制的设计思想;并给出了体现系统智能化程度的DSP模块的程序智能加载技术及其实现方法。经实际系统测试表明,该硬件平台能满足图像跟踪系统对实时性、可扩展性、稳定性的要求,为装甲战车的数字化改造提供了可靠的保障。     

基于FPGA的视频叠加融合系统设计与实现

针对两通道视频图像叠加融合,设计并实现了一种实时性好、灵活性强的FPGA硬件系统。该系统可以根据实际需求进行任意比例和任意位置的视频图像叠加融合。方案经仿真验证后,运用双线性插值缩放算法、DDR2存储以及叠加融合等技术在FPGA硬件平台上实现。结果表明,该系统能达到预期效果,叠加融合画面效果良好,能够满足工程应用的需求。     

多发光目标的高速跟踪

研究了一种基于高速图像采集与处理的多发光目标跟踪技术.采用现场可编程门阵列(FPGA)形成高速Camera Link CMOS相机的图像采集与实时处理系统.通过对图像数据进行开窗、求重心等算法处理,实现对多发光目标的跟踪,并搭建由直流电机驱动、具有两个LED光源的发光靶标进行跟踪测试.测试结果表明:相机输出帧频100 Hz时,运动目标相对于相机角速度达1.93 rad/s,仍可实时跟踪.系统的跟踪能力正比于相机帧频.     

足球视频球员感知跟踪算法

目的 足球比赛视频中的球员跟踪算法为足球赛事分析提供基础的数据支持。但足球比赛中球员跟踪存在极大的挑战：球员进攻、防守和争夺球权时,目标球员可能产生快速移动、严重遮挡和周围出现若干名干扰球员的情况,目前仍没有一种能够完美解决足球比赛中球员跟踪问题的算法。因此如何解决足球场景中的困难,提升球员跟踪的准确度,成为当前研究的热点问题。方法 本文在分析足球比赛视频中球员目标特点的基础上,通过融合干扰项感知的颜色模型和目标感知的深度模型,提出并设计了一种球员感知的跟踪算法。干扰项感知的颜色模型分别提取目标、背景和干扰项的颜色直方图,利用贝叶斯公式得到搜索区域中每个像素点属于目标的似然概率。目标感知的深度模型利用孪生网络计算搜索区域与目标的相似度。针对跟踪漂移问题,使用全局跟踪器和局部跟踪器分别跟踪目标整体和目标上半身,并且在两个跟踪器的跟踪结果出现较大差异的时候分析跟踪器有效性并进行定位修正。结果 在公共的足球数据集上将本文算法与10个其他跟踪算法进行对比实验,同时对于文本算法进行了局部跟踪器的消融实验。实验结果表明,球员感知跟踪算法的平均有效重叠率达到了0.560 3,在存在同队球员和异队球员干扰的情况下,本文算法比排名第2的算法的有效重叠率分别高出3.7%和6.6%,明显优于其他算法,但是由于引入了干扰项感知的颜色模型、目标感知的深度模型以及局部跟踪器等模块增加了算法的时间复杂度,导致本文算法跟踪速度较慢。结论 本文总结了跟踪算法的整体流程并分析了实验结果,认为干扰项感知、目标感知和局部跟踪这3个策略在足球场景中的球员跟踪问题中起到了重要的作用,为未来在足球球员跟踪领域研究的继续深入提供了参考依据。     

基于POE技术的船用视频监控系统硬件设计

简要介绍了POE技术的原理及应用,然后根据视频信号传输的制式的不同,对目前视频监控系统做了分类并分别对其特点进行了简要介绍。提出了一种基于POE技术的船用网络视频监控系统的硬件设计方案。该方案按功能将整个网络视频监控系统划分成三大部分,并对各部分的组成及设计原理进行了详细阐述,最后对该视频监控系统的主要特点及其在后期的推广应用作了相应的评估。     

基于FPGA的视频图像采集与显示系统设计

针对CCD摄像头输出的模拟CVBS信号数据量大和现场可编程门阵列FPGA并行处理能力强的特点,提出了一种CCD摄像头+FPGA+ SDRAM+视频编解码芯片的采集与VGA显示系统设计方案.按照视频信号的处理过程,在FPGA中设计了I2C控制器,ITU656解码器、视频处理器、SDRAM控制器、色度空间转换模块和VGA显示模块,实现了对视频解码芯片的工作配置,视频数据的解析、处理、存储和显示.硬件验证结果符合设计要求.