具有分割功能的多路图像采集系统的设计

介绍了利用可编程逻辑器件CPLD作为多路图像采集及处理的控制模块。论述了控制模块的基本原理及系统的组成。详细阐述了将多路图像采集及处理电路与图像压缩编码电路有机地结合在一起的设计方案和实现方式。     

SoPC级双通道图像融合系统设计

针对多色焦平面探测系统的输出，实现像元级图像融合的前提是如何保证融合系统的高性能、微型化及低功耗。本文提出了一种基于XilinxVirtex4系列FPGA实现双通道图像融合的SoPC方案，采用模块化设计，将图像处理过程按采集、非均匀性校正预处理、融合、输出等功能模块作分级流水，充分利用器件的高性能、高并行性、可深度流水等特点来保证处理的实时性；并结合仿真实验结果，从处理算法的选择、复杂度以及资源占用等方面，分析了在单片FPGA上完成双通道720×576×10bit图像流2f/s实时融合处理的可行性，估算了SoPC系统功耗和转换为ASIC芯片后的系统功耗。     

基于LabVIEW的大视场激光视频图像采集系统

针对激光视频图像采集过程中视角不足、图像呈现效果不佳问题,设计基于LabVIEW的大视场激光视频图像采集系统。该系统利用帧触发器和串行接口与摄像机相连,控制摄像机拍摄大视场激光视频图像;摄像机依据IEEE-1394总线协议将拍摄的大视场激光视频图像,传输到视频图像编码器内,利用该编码器对其实施压缩编码处理后,将大视场激光视频图像传输到视频图像处理器内;该处理器采用LabVIEW软件编程形式,将视频图像处理算法程序写入其中,通过运行该程序对激光视频图像进行亮度差异调整、图像配准等处理,将处理后的图像存储到存储器内,并利用USB控制器连接显示屏,为用户程序大视场激光视频图像采集结果。实验表明：该系统的中断时间为2.0 min左右,采集的激光视频图像水平视场角由48°增加到83°,且压缩激光视频图像帧频率波动区间为33 f/s-34 f/s,系统具备较强的应用效果。     

基于FPGA和ARM的红外图像实时显示和采集方法

针对传统的ARM系统在红外图像显示和处理上存在处理速度慢,效率低,难以做到完全实时的问题,本文设计了一种新的基于FPGA和ARM系统的红外图像实时显示和采集方法,该方法主要是通过使用Qt多线程编程技术和FrameBuffer接口相结合的方式对FPGA从网络发送到ARM的图像数据进行接收处理并显示在液晶屏上,同时使用按键对其进行控制。实验结果显示这种方法简单,工作效率高,能够以25帧/秒的速度实现大小为640×480的红外图像的实时显示和采集保存,极大地提升了ARM在图像处理上的效率,同时整个显示采集系统体积小,使用方便、灵活,因而具有一定的应用前景。     

用于图像融合的双通道视频采集系统设计

介绍了一种用于可见光—红外双波段实时图像融合平台上的双通道视频采集系统的设计与实现方案。由于大规模可编程逻辑器件(CPLD)的可定制性,系统可以实现640×320、320×240等多种分辨力图像的采集。采用“乒乓”帧存结构,解决共用存储器时的资源冲突问题;利用数据拼接设计,来提高DSP对外部数据总线的访问效率。整个系统结构清晰,功能完整且具有灵活的可定制性,不仅可以完成两个通道视频信号的独立数字化采集工作,还实现了图像的手动像素平移配准功能,应用于多通道图像采集和融合系统中,取得了良好的效果。     

基于FPGA的多分辨图像融合系统实时实现的研究

文章在分析了主流的Laplacian金字塔多分辨图像融合算法处理特点的基础上，介绍了基于FPGA的实时实现方法，给出了滤波、插值、延时、融合等算法模块的参数化设计方案及其并行处理流水线的细分和优化技术，分析了各个模块的资源占用情况，可以在单片Xilinx V4SX35 FPGA上实现双通道720×576×10bit图像的3层Laplacian金字塔算法融合处理。实验结果显示，采用该方法设计的融合系统融合效果良好，处理延迟小，可以实现25f/s的实时融合处理。     

图像采集压缩和高清分析并行处理的硬件系统设计

将DSP与FPGA结合,设计一种对CMOS图像传感器进行图像采集和处理的硬件系统。该系统能够在硬件层面把图像分路处理,一路直接压缩后传输,另一路循环存储到多帧高清图像存储区,便于软件分析,较好地解决了传输带宽不足与智能监控需要高分辨率图像进行分析处理的矛盾需求。该系统具有高清图像实时采集处理的优点和硬件平台通用性,可用不同软件实现不同的图像分析处理。     

三维激光扫描测量系统若干重要子系统设计

三维激光扫描系统是反求工程的重要组成部分,是集数控、激光、CAD/CAM、精密机械、计算机图像采集与处理为一体的集成系统,它主要由运动控制、图像采集、图像处理、三维重构等几大部分组成。本文主要针对随动运动控制子系统的控制原理、硬件组成及软件设计思想作了描述,同时对计算机图像采集子系统的硬件组成、软件设计具体算法及实验结果进行了详细的分析与论述。实验表明,激光扫描测量系统的测量精度有所提高。     

基于SIMD技术的图像卷积处理器体系结构研究

SIMD处理机特别适合于要求大量高速向量或矩阵计算的场合,数据缓存系统和对准网络是它的关键部件。而图像卷积是图像处理技术中最基本也是最重要的一项技术,文章根据数字图像的卷积定理对数字图像的卷积运算进行了分析,在此基础上提出了一种基于SIMD处理机的可变卷积模板的图像卷积处理器的体系结构。该处理器内部包含有接口部件、控制部件、数据缓存系统、对准电路和执行部件等。它的极高效率的数据缓存系统和对准电路成为该处理器最有特色的部分,它从根本上解决了图像卷积中的数据复用带来的CPU重复访问主存储器的问题。实现了3×3、5×5、7×7、9×9、11×11、13×13和15×15卷积模板的图像卷积运算的变换而无需另行更改硬件电路的特点。最后,对这个图像卷积处理器体系结构的性能进行了缜密的分析。     

SoPC级双通道图像融合系统设计

针对多色焦平面探测系统的输出，实现像元级图像融合的前提是如何保证融合系统的高性能、微型化及低功耗。本文提出了一种基于Xilinx Virtex4系列FPGA实现双通道图像融合的SoPC方案，采用模块化设计，将图像处理过程按采集、非均匀性校正预处理、融合、输出等功能模块作分级流水，充分利用器件的高性能、高并行性、可深度流水等特点来保证处理的实时性；并结合仿真实验结果，从处理算法的选择、复杂度以及资源占用等方面，分析了在单片FPGA上完成双通道720×576×10bit图像流2f／s实时融合处理的可行性，估算了SoPC系统功耗和转换为ASIC芯片后的系统功耗。     

基于FPGA的高灵敏红外相机实时数据处理系统的设计

为满足红外相机的高灵敏度、实时性、小型化和集成化要求,采用384×288长波 红外焦平面探测器的四通道输出模式,以Altera的cyclone3系列芯片作为主控制器,并利用1块4 M大小的SRAM和 一块4 M大小的flash为辅助,设计了一套基于FPGA的图像数据处理系统。该系统通过指令控制能对图像背景进行 采集与消除、细分采样叠加和数字TDI处理等。该系统还具有推扫和凝视功能,由Verilog语言实现,可移植性强。 实验结果表明,该系统能够代替上位机对图像进行实时处理,得到高灵敏度的清晰图像。     

基于视频图像的水位监测方法研究

为实现水位的实时精确监测,提出了一种基于视频图像的水位监测方法,该方法不识别水尺刻度与数字,而是利用水尺刻度对相机进行标定,用图像差分法提取水位变化区域,计算图像水位线坐标,根据相机标定结果算得实际水位高度。该方法算法简便、处理速度快、满足实时监测要求、受水尺刻度限制及污渍等外界环境的影响较小,可以较精确测得水位高度。研究选用两幅分辨率为 640×480的图像进行模拟实验,在图像未满足要求的情况下测得水位平均误差小于0.5cm,当系统满足设计要求时测量精度会进一步提高,该方法可以较好地实现水位的实时精确监测。     

基于Matrox Cronosplus采集卡的图像采集系统

机器视觉系统包括信息探测、图像采集和处理、图像显示、智能决策等模块,其中图像采集是关键模块之一。本文介绍了基于Matrox Cronosplus图像采集卡的图像采集系统。该系统充分利用了采集卡的MIL库函数,实现了实时监控、单帧和多帧叠加采集,具有图像预处理功能,在此基础上设计了实用性较强的图像测量与人性化的亮度、对比度的实时控制等功能,是MIL库函数与VC编程相结合的工程实例,具有学习参考与一定的工程应用价值。     

实时视频信号的Sobel边缘检测的FPGA实现

在实时视频信号处理中,由于边缘检测等图像处理算法的数据量大,系统采用FPGA+DSP的图像处理方案。利用FPGA可对数据并行处理的特点,在FPGA中实现数据量大、处理速度要求高,但算法结构简单的低层处理算法。文中介绍了在FPGA中实现Sobel边缘检测算法的方法,并提出了自适应阈值的处理方案。实验结果证明,FPGA能够对实时视频信号完成Sobel边缘检测,且自适应阈值模块保证了系统在环境亮度变化的情况下,得到良好的边缘检测效果。     

基于DSP和FPGA的通用图像处理平台设计

设计一种基于DSP和FPGA架构的通用图像处理平台,运用FPGA实现微处理器接口设计,并对图像数据进行简单预处理,利用DSP进行复杂图像处理算法和逻辑控制,实现图像数据的高速传输与实时处理。系统可应用于贴片机芯片检测中,并进行性能评估实验。实验表明该系统满足实时性和功耗的设计需求,易于维护和升级,具备较强的通用性。     

基于ARM的实时图像采集压缩系统设计与实现

针对系统低功耗的实际需求,提出一种基于ARM的嵌入式图像采集压缩系统的实现方案.采用一片CPLD设计时序控制器,很好地解决了图像采集系统存在的系统严格同步和高速数据流实时处理的设计难点,并能实现ARM及其外围器件之间的控制逻辑和数据交互.详细介绍了系统硬件平台的构建及系统软件的设计流程,并给出实验结果.利用本系统能够在远程PC的控制下实时采集压缩图像,并通过无线传感网络传输,系统功耗低于200 mW.     

基于PCI总线的实时DSP图像处理平台设计

介绍了基于TI公司的PCI总线接口芯片PCI2040和DSP芯片TMS320C6201的实时图像处理平台。该平台采用CPLD和双口存储器实现实时视频的采集,同时保证DSP的实时处理的要求,既可以作为视频图像采集使用,也可以进行视频压缩、匹配跟踪等图像处理的算法验证,具有使用灵活的特点。     

基于多次N型离子注入对4T像素光吸收效率及电荷转移的优化

为了提高像素的光吸收效率,优化电荷的转移,提出了多次N型离子注入的方法形成PPD的N埋层。通过不同能量的N型离子注入拓展了N埋层的吸收深度从而提高了光的吸收效率;通过在N埋层形成横向的非均匀掺杂分布,减小了电荷转移的势垒,优化了电荷的转移。仿真结果表明,经过改进后长波长光的吸收效率可以提高约10％,电荷转移后残留的电子浓度大约可以减小两个数量级。