一种基于CameraLink的数字图像处理系统

针对高帧频相机输出的图像数据量大的特点,设计并实现了一种基于CameraLink的高速实时数字图像处理系统。文中介绍了系统的设计思路、工作原理和硬件结构,并详细描述了该系统的CameraLink标准图像输入及控制接口模块、FPGA图像采集和控制模块、DSP图像处理模块和CameraLink标准图像输出及控制接口模块的硬件构成。该系统能够实现对CameraLink协议输出信号的快速图像处理和视频显示的功能。     

多功能数字摄像系统的设计

基于FPGA的数字摄像系统由光学子系统、系统控制层、图像高速采集处理模块、音频采集处理模块、电源模块和与外设接口等部分组成.系统采用单MCU方案,以单片机作为中央控制器,用FPGA实现了实时图像处理和静止图像的数字特效处理,以及视频和静止图片压缩.     

一种基于LVDS 接口的数字图像处理模块硬件设计

针对高分辨率彩色数字视频有海量乘除法浮点数实时运算处理的需求,设计一种基于LVDS接口的多DSP+FPGA架构硬件体系的数字图像处理模块。结合高速LVDS图像传输原理,从硬件方面给出详细的设计原理、设计方法及工程具体设计,并根据具体项目的实际工程应用,接受两路数学图像,实现图像的预处理及数据调度,多DSP并行处理图像数据。试验结果表明：该模块工作正常可靠,能实时正常接收、处理和输出数字图像和送出目标的跟踪位置误差,适应坦克恶劣使用环境等要求。     

基于TMS320C6711D和FPGA的图像辅助末制导系统设计与实现

为满足某捷联导引头上图像辅助末制导系统的需要,设计了以高速浮点DSP芯片TMS320C6711D和现场可编程门阵列FPGA为核心的高性能图像匹配处理平台.文中详述了该系统的软、硬件设计以及各模块的组成和功能,最后通过软硬件联合测试表明,该系统可完全满足图像导引头上处理速度快、存储容量大、实时性强的要求,并具有小型化、低成本和集成度高的优点.     

反正切函数的CORDIC 算法及其FPGA 实现

为解决传统的反三角函数求解方法存在速度低、精度低和不方便实现的问题,提出一种基于FPGA 控制 器实现运动平台的运动学逆解算法。根据CORDIC 算法原理,以圆周坐标系统的旋转模式和向量化模式为例进行理 论分析,构建基于NiosⅡ软核处理器的SOPC 系统架构,利用C 语言编写逆向运动学求解模块,并通过ModelSim 仿真软件对逆向运动学理论进行仿真验证。测试结果表明,采用FPGA 实现运动平台的逆向运动学求解算法是正 确的。     

基于TS-101的红外导引头实时图像处理系统硬件设计

基于系统的实用性考虑,介绍了一种应用在红外导引头上的实时红外图像处理系统。该系统以Analog Devices公司的高性能数字信号处理器TS-101为核心,结合ALTERA公司的复杂可编程逻辑器件EPM7128进行逻辑控制,完成对采集的红外图像进行实时处理。重点介绍了该实时红外图像处理系统的硬件组成和工作原理。     

一种基于FPGA的UART IP核设计

针对大部分集成电路中的UART（通用异步收发器）芯片成本高、电路复杂、移植性较差等缺点,提出了一种基于FPGA的UART IP核设计方法,应用有限状态机设计了接收器、发送器等模块,并使用VerilogHDL硬件描述语言进行编程仿真试验。仿真结果表明：该方法减小了系统体积,降低了功耗,提高了系统的稳定性和可靠性,增加了系统的灵活性,提高了可移植性。     

红外超光谱成像仪电路的设计与仿真

提出了一种基于HgCdTe短波红外焦平面阵列的红外成像电路设计方案.该系统的逻辑电路以FPGA芯片为核心,采用VHDL硬件描述语言自顶向下设计了时序逻辑,采用多点校正算法对输出的图像进行了非均匀性校正.最后与采用一般两点法校正的图像进行了对比,设计结果达到了预期目的.     

TDICCD亚像元图像融合的实时实现系统

介绍了 TDI CCD 亚像元图像融合实时实现系统的设计方案,该硬件系统采用高性能,大容量FPGA Stratix II EP2S60672-5 ,并采用多种适于高速数字图像处理的结构,较好地解决了图像融合算法大运算量和数据存储空间与硬件系统实时处理之间的矛盾, 实现了基于复杂图像融合算法的实时融合处理.     

基于SOPC技术的无陀螺测量系统

根据无陀螺惯性测量原理, 提出了一种基于可编程片上系统(SOPC)技术的无陀螺弹载惯性测量系统的硬件解决方案,该系统采用十二加速度传感器配置方案,选用Altera高性能可编程逻辑阵列(FPGA)芯片,利用SOPC技术结合VHDL硬件描述语言,在芯片内部设计了专用的数据处理硬件系统,核心算法由高性能32位嵌入式Nios II处理器完成.试验表明这些方法能有效地提升系统性能, 使系统具有高可靠性、微小型化、降低功耗等优点,是一种比较理想的无陀螺弹载惯性导航测量系统的硬件解决方案.     

基于FPGA的Sobel算子的边缘响应算法实现

由于边缘检测等图像处理算法数据量较大,要求实时信号处理系统必须具有处理大数据量的能力。提出了一种用FPGA4-DSP实现图像实时处理的方案。介绍了用Sobel算子实现图像边缘检测算法的六个步骤以及用FPGA实现“边缘响应计算”和“非最大值抑制”的原理。FPGA对数据并行处理的特点,大大提高了图像信号处理速度,保证了信号处理系统的实时性。     

一种用于靶场多台站的时间同步电路设计

在靶场组网测试中,测试终端和多个测试分站间的时间同步直接影响测试参数准确性,为提高时间同步精度,基于SOPC技术和GPS授时相结合设计了测试分站时间同步电路。通过GPS接收机输出1PPS脉冲信号作为测试站的时间基准信号,在FPGA中设计Nios II处理器及相应的逻辑模块,由Nios II处理器通过中断信号提取当前时刻的UTC时间信息,逻辑模块实现本地时钟与GPS-1PPS脉冲信号的时间差,最终得出精确的微秒级UTC时间。该电路具有精度高、功耗低、集成度高等特点,对实现测试系统集成优化设计,提高系统的可靠性、灵活性、稳定性具有重要意义。     

基于FPGA 的SDRAM 控制器设计方案

针对高速实时图像采集系统中数据量大需要缓存的问题,提出一种基于FPGA的SDRAM控制器设计方案。在分析SDRAM基本操作原理的基础上,通过引入状态机和仲裁机制,利用Verilog语言在QuartusII的开发环境中进行设计输入与仿真验证,实现了高速数据的缓存和传输。详细介绍各模块的具体设计方法以及整体设计的实现过程。实验测试结果表明:该控制器设计灵活、工作稳定可靠,成本低廉,可作为IP核应用于不同SOC的高速缓存系统中。     

一种基于FPGA的实时去雾系统建模与设计

雾霾会导致视频图像质量下降,对比度降低,使其显得模糊不清,这为视频图像的观看以及特征提取增加了困难.针对这一问题,使用现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)芯片,利用基于模型的设计方法搭建了一套实时去雾系统.首先针对FPGA芯片性能特性,对暗通道先验原理公式进行研究及优化,然后根据优化后的公式,在Simulink环境下利用Vision HDL Toolbox工具,搭建了基于像素流处理的去雾算法模型,之后通过Matlab自动代码生成的功能自动生成Verilog代码,烧录到FPGA芯片中,最后对设计的实时去雾系统进行实验.实验结果表明,该系统可对480p、60帧/秒的视频图像进行去雾处理,且具有良好的实时性,以及较低的功耗.     

基于FPGA 的实时视频边缘检测系统

为解决Canny算法计算量大、耗时长以及在视频边缘检测系统应用中实时性较差的问题,提出一种基于FPGA的Canny算法硬件加速设计.以模板代替卷积运算,以流水线形式对系统结构进行改进和优化,给出实时视频边缘检测系统,并对相机原图、Sobel与Canny处理图进行实验分析.结果表明:该系统能实时高效处理复杂图像的边缘,既能节约硬件资源又能大幅提升处理速度.     

FPGA+DSP在空中背景下运动目标实时跟踪系统中的应用

针对电视跟踪系统对飞行目标的检测与跟踪受到速度瓶颈的限制,设计出在TMs320c6416DSP的配合下,以Altera公司的EP2C70F672C6FPGA为核心处理器的实时电视跟踪系统。该系统利用FPGA强大的并行流水处理能力,实现视频图像的采集、预处理、运动目标检测、波门叠加功能,并利用具有快速运算能力的DSP实现模板匹配算法,以确认跟踪目标。结果表明,该系统能实时高效地完成目标检测与跟踪任务。     

实时视频处理系统中乒乓缓存的设计

实时视频处理系统中,采用乒乓缓存结构来为恒速的视频编解码与变速的DSP图像处理过程之间提供适应通道。文中比较了FIFO、双口RAM、乒乓缓存结构三种数据缓存电路的优缺点,讨论了乒乓缓冲控制器的结构和原理,并以高速、大容量的SRAM以及FPGA器件为基础,设计了一种适应于高速DSP图像处理系统的乒乓缓存结构,其特点是速度快、所需器件少,易于与DSP器件接口。     

一种弹体惯性姿态测量数据处理平台

针对某弹体的惯性测姿系统设计存在数据量大、处理时间短的问题,采用DSP+FPGA架构,结合FPGA与DSP在不同算法处理上的优势,设计并实现一种弹体惯性姿态测量数据处理平台.详细介绍数据输入输出、FPGA处理、DSP核心处理和电源管理系统主要组成部分的设计,简述PCB设计中的处理和部分FPGA程序.实际测试结果表明:该数据处理平台稳定性强、处理性能极好,能够成功应用到某弹体的惯性测姿数据处理系统中,具有很高的工程实用价值.