基于PCI总线的电子内窥镜数字图像的实时采集和显示

介绍了一种基于PCI总线的电子内窥镜图像实时采集和显示系统的实现，主要讨论了该系统的实现原理、硬件结构、软件设计和采用FPGA实现传输控制的设计。系统采用AMCC S5933作为PCI总线控制器，FPGA进行传输控制，图像采集频率可达33MHz，有效地解决了图像数据的实时传输和存储，为内窥镜图像信号的实时处理提供了方便。     

超精密磨床系统振动监控及平衡技术研究

针对高精度磨削加工中磨床系统振动监控及主轴、砂轮平衡的需要,提出基于虚拟仪器设计的振动信号采集及分析系统。该系统由单片机的信号采集单元和上位计算机处理系统组成,具有加工状态实时监控、信号采集存储、信号分析处理、平衡计算、控制输出等功能。试验结果表明:系统的理论分析方法和功能满足设计要求。     

基于ZYNQ的水下双目实时图像采集与处理系统设计

针对水下机器人近距离作业过程的水下目标探测需求,设计了一种基于ZYNQ的双目实时图像采集与处理系统,研制了水下双目相机工程样机。该系统由FPGA采集OV5640图像传感器的视频数据,经IP核转换为VDMA支持的接口类型,通过AXI4总线将数据传输到PS端的DDR中缓存,然后通过PS端的以太网将数据发送至上位机软件,数据经上位机软件解析后即可实现双目图像的实时显示与处理。实验结果表明：系统实现了在25 frame/s帧率下1600 pixel×600 pixel图像的实时采集和存储,双目图像标定后的重投影误差平均值为0.0542 pixel,通过立体校正实现了双目图像行对齐。这为进一步测试和实现水下目标测量定位及三维重建提供了可靠平台。     

基于虚拟仪器技术的滚动轴承故障诊断系统的设计与试验

设计了一种基于虚拟仪器技术的滚动轴承故障诊断系统,提供了该系统的总体方案.根据虚拟仪器技术构建了系统的数据采集模块和信号处理模块,运用LabVIEW软件实现系统的信号采集和处理功能.通过试验表明,将虚拟仪器技术运用到滚动轴承故障诊断中来,不仅可以对测量结果进行实时显示,处理和存储等,而且使得测控过程更加高效和便捷.     

多通道信号采集与分析系统在冷弯机组中的应用

为提高冷弯机组的控制精度，设计了冷弯成型机组控制系统的多通道信号采集与分析系统。利用高精度传感器测量机组的运动参数，~LLabVIEw为软件平台、PXI为硬件平台构建信号采集与分析系统，对各通道的信号进行实时采集、处理与显示，并将所需数据反馈控制系统。实验结果表明：该系统运行稳定，信号采集精度高，并具有易扩展、易维护等牦最，适合广泛应用在测控领域中。     

基于LabVIEW的柴油机燃烧分析系统

为了研究柴油机气缸内的工作过程,将现场可编程门阵列（FPGA）和可编程自动化控制器（PAC）技术运用到柴油机燃烧分析系统中,开发了一种基于嵌入式平台的柴油机燃烧分析系统。进行了总体方案的设计,阐述了系统的硬件设计和软件程序。该系统以LabVIEW作为开发语言,采用工业以太网组建采集网络,能够满足柴油机缸压信号采集及分析所需要的各项要求。该系统通过对采集得到的缸压信号进行上止点确定、数值均化、光顺等处理后得到了示功图,同时通过编程实现了两种示功图之间的转换。测试结果表明,该系统能够实时采集缸压信号并经计算处理得到示功图,也可以实现两种示功图之间的转化。测得示功图后,利用热力学的基本公式就可以求出工质的热力参数,从而可以为柴油机的故障诊断、性能优化等提供参考。     

面阵CCD彩色视频图像实时采集系统的设计

为了实现用面阵CCD实时采集彩色视频图像,设计了一种彩色视频图像实时采集系统。在分析SONY面阵CCD器件ICX424AQ的结构参数和彩色视频图像采集原理的基础上,实现了CCD控制时序的产生和整个采集系统的时序控制逻辑。分析了CCD器件的主要噪声来源,采用相关双采样技术滤除了视频信号中的复位噪声和1/f等低频噪声,提高了系统的信噪比。由于采用的面阵CCD芯片表面覆盖有Bayer彩色滤波阵列(CFA),因此每个像素点只有一个颜色分量。为了获得全彩图像,采用一种改进的双线性插值算法来获得每个像素点上丢失的色度信息,较好地兼顾了插值效果和硬件实现复杂程度。该设计采用CCD逐行扫描工作方式,曝光时间为0.32ms时,所有像素信号可依次读出。整个系统采用FPGA作为核心控制器件,读取的CCD信号经过插值处理,实时地通过发送芯片SiI1162以DVI格式发送到TFT-LCD屏上显示。     

基于MC9S128单片机的CCD异步复位触发系统

为保证物体表面图像的采集质量,针对物体在线检测中采集时刻存在误差的问题,设计了CCD异步复位模式的触发时序,并基于飞思卡尔16位单片机MC9S128,提出了一种具有较强通用性的CCD异步复位触发系统。该系统的异步复位信号由接近开关传感器产生,触发摄像机进行异步拍摄,其定位延时精度可达0.1 ms,可以使物体进入设定的位置后进行图像采集,实现运动状态下物体的实时采集。实验及研究结果表明,基于该方法设计的触发系统具有较宽的适应范围,保证了实时图像采集的定位精度,对于一般工业在线检测具有一定的借鉴价值。     

基于机器视觉的齿轮质量在线检测系统

针对当前齿轮缺陷检测过程中存在的问题,提出了一种基于机器视觉的齿轮在线检测系统设计方案,实现了图像采集与显示、图像分析及运行控制等功能。该系统通过单片机控制模块负责上料设备和传送带运行,并利用光电开关触发高速摄像机实时采集齿轮图像;然后,工控机对采集的图像进行处理,得到齿轮的外观质量信息;最后,工控机将测量的NG和OK信号传送到单片机,驱动外部设备实现齿轮分拣和声光报警。实验表明,该方法具有较高的测量精度和测量效率,能够满足实际生产的需要,为齿轮在线测量提供了新的途径。     

基于双阈值的图像边缘实时检测系统

文中设计了一种图像边缘实时检测系统。为快速识别图像的边缘特征,设计双阈值的边缘检测和Canny边缘拼接方法,并应用到TMS320的硬件检测系统中,用OV7670摄像头采集图像,传输到STM32的信号采集和存储电路中,选择树形灰度图验证图像边缘检测系统。实验数据显示高低阈值分别为0.07和0.04时,检测的图像边缘更贴合原图。结果表明检测系统可以准确识别出图像边缘。     

基于Camera Link标准的DSP＋FPGA高速实时数字图像处理系统设计

针对数字图像处理系统数据量大、实时性高、体积小的要求,介绍了一种基于DSP（TMS320C6416）和FPGA（EP2C70）的高速实时数字图像处理系统,阐述了该系统的设计思路、硬件结构、工作原理,并详细描述了该系统的Camera Link硬件接口电路模块、FPGA数据采集和逻辑控制模块、DSP图像处理模块。该系统已经成功应用到实际项目中、图像采集效果满足设计要求。     

基于稀疏布阵的实时三维成像声纳系统

水下实时三维成像声纳系统可以有效地提高对水下目标探测及识别的能力,本文提出基于稀疏面阵的实时三维成像声纳系统,该系统包括3个部分:窄带信号发射系统、稀疏布阵接收系统及信号处理系统。信号处理系统在远场情况下采用二维FFT波束形成获得目标三维成像,近场情况下采用自聚焦二维FFT波束形成获得三维成像结果。相比于直接相移波束形成,稀疏布阵情况下采用二维FFT波束形成算法具有更小的计算量和内存需求量的优势。基于该成像算法,设计并实现一套实时三维成像声纳系统,通过多次湖上及海上实验对该系统进行测试,实验结果表明:该系统可以获得水下近场及远场目标的三维图像并满足实时成像的要求。     

CPLD在高速信号处理系统中的应用

针对机械设备故障诊断系统中的信号分析的特点，采用双缓冲技术，利用复杂的可编程逻辑器件（ＣＰＬＤ），提出了一种基于ＰＣＩ总线的并行高速信号分析系统的设计方案，讨论了软硬件设计、在线编程等技术，实现了现代小波分析等多种信号分析功能。理论分析与实际应用表明，它提高了系统的集成度及其实时性和可靠性。     

金相组织数字化数据采集系统

应用计算机技术进行数字图像处理其关键是要保证采集到的图像数据准确,利用CCD传感器进行图像的数据采集是常用的方法.本文介绍了基于CCD和金相显微镜相结合的金相组织数字化数据采集系统,并着重对采集系统中JX-4型金相显微镜的光学成像原理及其他器件的选取和光学接口的设计进行阐述.该系统体积小、成本低、速度快,采集的数据准确、可靠.该系统经过实际试验采集到的图片清晰,适用于计算机数字图像处理.     

PCI总线数据采集卡Windows NT驱动程序的设计

WindowsNT操作系统不允许直接访问硬件,给图像的实时采集、存储、显示等处理工作带来了很大困难。对在核心态下采用编制虚拟设备驱动程序的方法进行探讨,重点讨论了如何在WindowsNT下实现数据采集卡的中断和DMA过程并给出了相应例程。对于图像处理工作所要求的实时性及同步性在软件方面提出了一种解决方案。     

基于虚拟仪器的声发射信号处理平台

虚拟仪器代表着目前测试仪器领域的发展方向,LabVIEW语言是一种功能强大的仪器开发平台。声发射检测是一种动态无损检测方法,即在构件或材料的内部结构缺陷或潜在缺陷处于运动变化的过程中进行无损检测。本文设计了基于LabVIEW的声发射信号处理平台,硬件上采用美国PAC公司的PCI-2数据采集卡,满足对声发射信号的采集要求,软件平台可实现对声发射信号的小波分析、频谱分析、参数分析以及报警等功能。     

Real-time quantitative elemental analysis and mapping: microchemical imaging in cell physiology

Recent advances in widely available microcomputers have made the acquisition and processing of digital quantitative X-ray maps of one to several cells readily feasible. Here we describe a system which uses a graphics-based microcomputer to acquire spectrally filtered X-ray elemental image maps that are fitted to standards, to display the image in real time, and to correct the post-acquisition image map with regard to specimen drift. Both high-resolution quantitative energy-dispersive X-ray images of freeze-dried cyrosections and low-dose quantitative bright-field images of frozen-hydrated sections can be acquired to obtain element and water content from the same intracellular regions. The software programs developed, together with the associated hardware, also allow static probe acquisition of data from selected cell regions with spectral processing and quantification performed on-line in real time. In addition, the unified design of the software program provides for off-line processing and analysing by several investigators at microcomputers remote from the microscope. The overall experimental strategy employs computer-aided imaging, combined with static probes, as an essential interactive tool of investigation for biological analysis. This type of microchemical microscopy facilitates studies in cell physiology and pathophysiology which focus on mechanisms of ionic (elemental) compartmentation, i.e. structure-function correlation at cellular and subcellular levels; it allows investigation of intracellular concentration gradients, of the heterogeneity of cell responses to stimuli, of certain fast physiological events in vivo at ultrastructural resolution, and of events occurring with low incidence or involving cell-to-cell interactions.     

多通道时间延迟积分CCD辐射标定和像元实时处理

剖析了时间延迟积分CCD(TDICCD)像元校正对信噪比和调制传递函数测试的影响,设计了基于辐射标定和地面控制的多通道TDICCD像元响应非均匀性实时处理方法以提高星上实时图像的像元响应非均匀性。该方法基于辐射标定去除图像的固定图形噪声,并校正图像奇异点;通过分析星上实时传输图像,处理奇异点像元的图像问题,实现地面控制像元响应非均匀性的实时调整。提出的系统实时处理方式可以不改变硬件结构即有效改善图像的视觉效果,对于坏像元、像元性能降低、像元污染等特定情况有很强的纠错能力。实际成像试验的对比表明,该方法对信噪比、调制传递函数有很好的修正作用,其精确调整能力分别达到0.1db及0.01;在50%饱和值下测试的图像非均匀性指标达到1.25%。该方法结构简单,在工程实践中有很好的应用前景。     

基矛图像处理技术的烟包侧面热封缺陷分析

本文以MATLAB图像处理技术为基础,对GDX2包装机组生产的小盒硬包侧面BOPP热封缺陷进行图像识别,提取图像中的缺陷特征信息,并对提取的缺陷特征信息进行分析,确定小盒硬包侧面热封缺陷区域的面积和缺陷集中的区域,试验结果与小盒硬包侧面热封缺陷的实际分布情况基本吻合。利用图像处理技术对热封缺陷特征进行提取分析,采集具体缺陷特征的数据信息,为分析缺陷产生的原因及进一步改进GDX2包装机的热封系统提供了具体的理论依据。