基于FPGA的图像缩放系统设计

图像缩放处理在数字图像处理领域具有重要应用,设计一套图像缩放系统,将PAL制CCD摄像头输出的模拟信号数字化,然后在彩色触摸显示屏上显示,并能通过触摸屏定位,对指定部位的局部图像进行放大显示。整个设计过程用到图像制式,色度空间、缩放算法等相关图像知识,尤其是双线性插值算法。采用了双线性插值算法来实现图像缩放相对效果较好,且计算量适中,适合在FPGA中实现。本设计选用了Cyclone系列EP3C80芯片,在QuartusⅡ设计平台通过Verilog语言编写程序实现相关功能,并用Modelsim仿真软件进行了波形仿真,取得良好效果。     

基于宽光谱光学遥感图像的细分光谱光学遥感图像的模拟

本文分析了现有遥感图像模拟方法的特点,介绍了地物波谱知识库的建立情况与应用意义,论述了光学传感器的成像特点及地面实测数据与遥感反演数据之间的转换关系.本文在对TM图像的光谱波段进行细划分的基础上,提出利用波谱知识库的数据支持来模拟获取具有更高光谱分辨率的细分光谱光学遥感图像的方法.本方法依据光谱数据库等先验知识的支持,通过遥感成像时辐射传输的模拟运算,在宽光谱光学遥感数据提供的图像纹理信息和地类信息的基础上,获取细分光谱波段的模拟光学遥感图像,同时避免了难以接受的计算量.细分光谱模拟图像的实验结果表明,本方法能够较为可靠的模拟出真实高光谱分辨率图像的信息,模拟方法可信.     

总剂量效应模拟试验中的模拟源比较

分析了模拟试验中各种辐射源对试验样品的影响,从理论上分析了在总剂量辐照试验中不同模拟源的差异,对辐照模拟源的选取给出了选择的建议.     

燃油浮法玻璃熔窑火焰空间的图像模拟

本文首先在综合横焰玻璃熔窑理论及实践的基础上,建立了具有实用意义的燃油浮法玻璃熔窑空间燃烧过程的三维数学模型。它包括气相流动与传热模型和雾化同滴燃烧的轨道模型,首者以流体力这理论基础,采用ＳＩＭＰＬＥ方法求解;后者用单元内颗粒源法来处理,并对计算结果分别进行图形、图像模拟。通过对日产４００吨燃油浮法玻璃熔窑火焰空间的温度分布研究表明,该三维数学模型比较全面地反映了火焰空间温度分布的规律,与窑炉实际工况较吻合;而对温度场的图像模拟则使温度场更加直观性。     

基于FPGA的实时图像采集系统设计

本文主要介绍了基于FPGA用视频解码芯片设计实时图像采集系统的方案和工作原理.     

基于FPGA的卫星地球站ODU监控系统设计

为了能够对卫星地球站ODU进行控制与检测,设计了基于FPGA的卫星信号收发机监控系统.该监控系统能够完成ODU的全部控制功能,并且通过检测24个通道的模拟信号来监视ODU的工作状态,能够以两种通信方式与计算机或控制终端通信.设计中将FPGA依据功能划分为几个模块,并论述了各模块的设计方法与程序流程.通过仿真与实验,表明该监控系统工作可靠,能够满足需要.     

珠光体相变动力学及图像模拟

根据固态相变理论,珠光体相变动力学可用两个参量成核速率N和生长速度G来描述。引用了文献[1]中公布的由试验测得的珠光体共析钢的N和G数据。在不计晶粒边界影响及珠光体外形似球状的条件下,利用计算机计算了珠光体相变动力学参数,并进行了图像模拟,将计算获得的珠光体转变量的体积百分数X(t)v和从模拟图像上测得的珠光体转变量的面积百分率X(t)画相比较表明:两者符合得很好,由图像模拟得到的珠光体的外形、大小、分布也获得了期望的效果。     

燃油浮法玻璃熔窑火焰空间的图像模拟

本文首先在综合横焰玻璃熔窑理论及实践的基础上 ,建立了具有实用意义的燃油浮法玻璃熔窑火焰空间燃烧过程的三维数学模型。它包括气相流动与传热模型和雾化油滴燃烧的轨道模型 ,前者以流体力学理论基础 ,采用 SIMPL E方法求解 ;后者用单元内颗粒源法来处理 ,并对计算结果分别进行图形、图像模拟。通过对日产 4 0 0吨燃油浮法玻璃熔窑火焰空间的温度分布研究表明 ,该三维数学模型比较全面地反映了火焰空间温度分布的规律 ,与窑炉实际工况较吻合 ;而对温度场的图像模拟则使温度场更具直观性。     

马氏体相变动力学及其图像模拟

提出了椭球模型,在不计晶界影响的条件下,用来模拟高碳、高镍钢内竹叶状马氏体生长动力学。引用文献[1]通过试验测得的马氏体超声速生长速度G约为1 000m/s的数据,模拟了马氏体生长动力学。结果表明:和一般的金属中的低速生长相变动力学情况一样,马氏体的相变是以成核和长大方式进行的。引用文献[2]通过试验测得的高镍钢在低温恒温下竹叶状马氏体生长动力学数据,寻求竹叶状马氏体的成核速率N·和生长速度G。利用上述的N·和G,模拟竹叶状马氏体生长动力学。将所获的模拟图像与文献[3]中由试验获得的有关高镍钢的真实竹叶状马氏体图像比较表明:其结果与预期一致,令人满意。     

基于SRIO 的高速图像串行传输系统设计

针对CCD 图像具有分辨率高、数据量大的特点,本文提出一种新的平台,可实时完成数据采集,并将采集的数据通过SRIO 接口以3.125 Gb/s 的速度进行传输与显示.该方法根据SRIO 接口协议,采用FPGA+DSP 的方式,利用FPGA 内的高速串行通信接口MGT,实现SRIO 通信协议,与DSP 之间的SRIO 接口模块进行高速传输,再通过DSP 的网络接口将接收到的数据实时传输到PC 机,进行显示.实验结果表明,这种新的平台能够实时传输所采集的CCD 相机数据,并具有可靠性高,可移植性强,升级简单,易于工程实现的优点.     

基于ARM与FPGA的主飞行仪显示系统的设计

为了提高现代主飞行仪显示系统的时实性和满足智能化、小型化的要求,利用ARM9的高主频特性和FPGA的高协处理能力,设计了以ARM微处理器和FPGA芯片为核心的飞机座舱显示系统.通过对典型实例的测试,系统可以实现图像的实时显示,验证了该方法的可行性和有效性,并为显示系统的多任务处理等智能化发展有一定探索意义.     

人眼微动机制实时红外图像边缘提取

图像边缘特征提取是视频跟踪和目标提取的关键步骤,其性能和处理时间直接影响了后续图像处理的性能及视觉系统的整体响应时间.本文研究了一种基于人眼固视微动的实时图像边缘提取算法,针对算法具有边缘识别能力强,但运算量大的特点.通过采用并行处理结构及流水线技术在FPGA内实现了该算法,试验结果说明该算法在FPGA内实现具有与视频流同步的实时性,并且边缘提取的效果很好.在图像目标实时跟踪系统中应用,极大提高了目标的跟踪精度和稳定性.     

基于FPGA的遥感影像并行处理原型系统的设计与实验

在空间信息领域中,遥感影像的实时处理通常需要巨大的容量和运算量,因此如何提高处理及计算速度显得非常必要。本文设计了一种在普通PC上即插即用的遥感影像并行处理原型系统,利用FPGA的并行处理特性和灵活的可编程性,进行了遥感影像并行处理实验研究,在保证影像处理质量的前提下,该系统较常规PC软件在数据处理速度上提升3—4倍,可达到100M／s以上。     

一种基于Verilog的FPGA分频设计

给出了一种基于FPGA的分频电路的设计方法.根据FPGA器件的特点和应用范围,提出了基于Verilog的分频方法.该方法对于在FPGA硬件平台上设计常用的任意偶数分频、奇数分频、半整数分频和任意整数带小数分频提供了一种思路.在QuartusII软件上的仿真结果表明,本文给出的分频方法简单实用,效果良好.     

基于FPGA和模糊PID的纸材上料机控制系统设计

采用FPGA芯片设计了纸材上料机直流调速控制系统,提出了预设运行速度曲线实现惯性分离的控制策略,设计了模糊PID双闭环算法,缩短速度上升的时间并提高稳态精度,RS232接口使系统可以多机协同工作,并且通过判断算法解决了卡纸、重张问题。在Quartus Ⅱ 6.0中设计了包括速度电流检测、模糊PID算法、调速给定和RS232的控制核心。试验表明,系统动作准确、反应快速、性能稳定。     

基于FPGA的应力应变测试系统设计

在某些应变测试系统中,既要求体积小,功耗低,还要求实现实时显示,这样系统就必须具有较高的数据传输速度和更加灵活的通道选择及采样方式,本文介绍了用FPGA硬件实现上述要求的方法.用FPGA来实现主控逻辑模块.FPGA经过一系列的逻辑和时钟运算,按照用户的设置要求将命令逻辑解串并发送到单片机及模拟电路.单片机采集到的数据保存到FPGA内部的FIFO里,当达到FIFO余度值时,计算机取走采集到的数据进行显示和存储.实验结果表明,系统工作稳定,控制方便,能得到可靠的实验数据.     

基于FPGA的水溶膜生产裂纹图像识别

目的针对水溶膜(PVA)生产中出现的问题,设计一种基于FPGA的水溶膜裂纹图像检测系统,实现生产中产品质量的及时反馈。方法结合FPGA自身的优点构建系统硬件组成,设计与之相匹配的图像采集、数据存储、图像处理、图像显示等功能模块。对灰度变换、图像分割等传统图像处理算法进行优化,利用Xilinx公司的ISE软件在System Generator软件平台上对设计做仿真实验,将采集到的水溶膜裂纹图像进行图像处理,通过识别到的水溶膜质量缺陷来验证设计方案的可行性。结果仿真及实验表明,FPGA可以利用高速的数据并行处理方式来进行图像处理,并应用于水溶膜裂纹图像识别。结论该系统为水溶膜裂纹的自动识别提供了新的途经,具有一定的市场价值。     

基于FPGA的实时红外图像处理方法研究

文章在深入分析各种数字图像处理方法的基础上,采用了一种新的中值算法对传统红外图像处理方法进行了改进,有效地改善了数据的处理结果并明显地降低了系统逻辑资源的占用.此外,还通过FPGA板卡对本算法进行验证.实验结果表明,本系统设计的算法能够很好地完成大容量数据流的实时处理,达到了预期的设计目标.     

基于图像印刷技术的滤波器分析与设计

依据数字图像处理基本原理,针对现实中高斯噪声、椒盐噪声和乘性噪声,设计了一个基于FPGA的专用数字滤波器系统.该系统能对3种典型噪声进行有效滤除,同时该滤波器的性能可通过修改相应参数予以实时调整,通过实验和仿真证明该方案行之有效.