基于FPGA+DSP的全自动灯检机图像识别系统设计

针对全自动灯检机对精度、鲁棒性和实时性的要求,设计一种基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程阵列(FPGA)数字图像处理的全自动灯检机图像识别系统。该系统采用FPGA对CMOS图像传感器采集的图像信息进行预处理,并采用高性能的DSP作为图像处理的核心部分,保证了系统性能的要求。详细介绍了系统的原理和实现方案,并在硬件系统上进行了算法验证及仿真实验。试验结果表明:该系统满足精度、实时性和适应性的设计要求。     

基于FPGA和DSP的图像拼接系统

针对传统的在PC机上实现的图像拼接系统体积庞大、功耗高、携带不便等缺点,结合SIFT特征设计了一种基于FPGA和DSP的图像拼接系统。FPGA负责完成视频图像采集、显示的逻辑控制;DSP负责完成图像拼接算法的实现;并利用FPGA内部FIFO与DSP的EMIFA接口直接通信,实现FPGA与DSP之间的数据交换。利用Chip Scope、CCS对系统中的各个模块调试,实验结果表明基于FPGA和DSP的图像拼接系统能够实现图像拼接功能,验证了其有效性。同时极大地增强了系统的灵活性。     

一种红外图像超分辨率重构系统设计与应用

设计了一种基于FPGA和DSP架构的红外图像超分辨率重构系统。采用TI公司高性能DSP(TMS320DM6467)和Xilinx公司FPGA(VIRTEX-4)作为核心处理器。DSP模块承担目标图像重构算法运算,FPGA模块负责图像预处理及与主控计算机通信。通过合理的任务调度,充分发挥DSP并行运算的灵活与速度优势和FPGA实现的快速性与通用性,结合改进PCOS超分辨率算法,可稳定获得较高质量的重构红外图像。应用结果证明该重构系统设计合理,具备较强的实用性。     

基于千兆网和EMIF的多路轮对图像传输系统

针对轮对磨耗在线检测中图像处理数据量大、实时性要求高的特点,提出了一种基于千兆网和EMIF接口的多路轮对图像传输系统的设计方案,采用FPGA和4路DSP实现,重点研究了千兆网接口、EMIF总线技术和多DSP图像数据传输机制。系统以FPGA作为控制核心,利用千兆以太网传输4路CCD相机采集的图像数据,采用高速EMIF接口实现FPGA与DSP的数据交换。测试结果表明,该系统能够高效、可靠地实现图像数据传输,具有一定的实用价值。     

一种实时成像跟踪系统的研究

为了提高系统的实时性,提出了基于高速数字信号处理器TMS320VC5410DSP的图像识别跟踪系统,并给出了成像跟踪的原理图和结构框图,重点论述了波门电路的设计.整个系统由视频采集模块、图像处理模块、实时显示模块、伺服机构等模块组成.还对系统中图像预处理、图像分割、特征提取目标识别、目标跟踪等采用的算法进行了阐述,最后通过实验进行仿真并给出仿真结果图,实验结果与理论相符,表明本系统是可行和有效的.     

基于暗原色先验的嵌入式图像去雾系统设计

在雾霾等恶劣环境中获得的图像会给监控、侦查等带来严峻的挑战。目前对图像去雾算法研究较多,但由于算法过于复杂,很难满足实时性要求。文章在暗原色先验算法的理论基础上,提出了改进中值滤波算法,有效地解决了去雾后图像边缘效应;并且设计了一款基于DSP+FPGA的实时去雾增强系统,充分发挥了DSP的强大数据处理能力和FPGA并行性的优点,并将改进的去雾算法移植其中,有效满足实时去雾功能要求。     

一种基于DSP+FPGA的目标跟踪系统设计

文章在姿态角辅助的目标跟踪算法的基础上,采用DSP和FPGA进行视频图像处理,设计了姿态角辅助的目标跟踪系统。在明确功能需求的前提下提出了系统的设计思路,重点介绍了图像采集、预处理和匹配跟踪三大模块的设计思路和方法,详细说明了系统的工作过程,并给出了系统的软件设计方法和步骤。     

基于DSP和FPGA的油田测井系统总线通信接口设计

基于DSP和FPGA控制技术,设计了一种应用于井下仪器和地面系统通信的接口系统,实现了1553B总线和CAN总线间数据通信接口电路和通信程序设计。DSP和FPGA之间采用高速缓存McBSP接口进行通信,DSP通过上层应用程序实现了1553B总线与CAN总线的通信协议转换;FPGA完成对1553B总线的独立处理。该总线接口已顺利通过测试,在实时性、可靠性以及处理速度方面得到提高。     

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。     

基于双DSP的视觉跟踪控制系统设计

鉴于目前视觉跟踪系统实时性与抗干扰能力差以及控制周期长等问题,提出了一种基于TMS320DM642与TMS320F2812双DSP的视觉跟踪控制系统设计方案,并从工作原理、硬件以及软件3个方面详细介绍了系统的设计和实现方法。该设计方案通过采用六帧相邻图像差分相乘法以及DSP间的M cBSP通讯,提高了系统的实时性与抗干扰能力。实验完成了对动态背景下运动目标的检测并实现了云台摄像机对运动目标的跟踪控制,表明该系统具有实时监控与在复杂背景下实时跟踪运动目标的能力。     

基于均值偏移快速算法的红外目标跟踪

在光电跟踪设备中,传统的嵌入式跟踪器一般采用形心、相关等算法,在复杂背景下或目标受到遮挡时会丢失目标。为了能够使目标跟踪器具有抗遮挡的能力,在嵌入式目标跟踪平台上引入了均值偏移算法。在硬件的设计上,利用FPGA并行运算效率高的特点,设计了基于FPGA的直方图统计计算模块,该模块实时的将每一帧的直方图计算结果存储在SDRAM上,然后利用DSP进行均值偏移的迭代运算,在算法上针对红外图像设计了融合图像位置和像素灰度特征的改进核函数直方图作为目标特征,并提出了改进的快速均值偏移算法使其满足DSP的运算速度要求。实验表明系统在背景复杂和目标受局部遮挡时可以连续跟踪目标。跟踪性能好于传统的以型心为算法的跟踪器。在目标区域大小为64×64像素大小时,平均计算速度为22 ms。该系统和所使用的算法可支持大部分红外相机对目标的实时稳定跟踪。     

采用DSP的电视测量跟踪器的研制

采用DSP+FPGA的线性流水阵列结构的数字图像处理器完成目标数据采集和处理,研制了基于DSP的电视测量跟踪器.针对欲测量地标的背景复杂的情况,在图像处理算法上采用基于遗传算法的图像模板匹配算法,有效降低了计算量,提高了匹配精度,取得了较好的实验效果.该算法还具有每帧图像匹配计算时间基本恒定的优点,便于在实际系统中采用.     

基于粒子滤波的彩色图像跟踪

视频跟踪中的目标检测和目标跟踪通常不能通过一个算法同时完成,而是需要两个计算法则,过程复杂,耗时较多.为了实现序列彩色图像的实时检测与跟踪,本文提出了一种基于粒子滤波的实时目标跟踪算法.以目标有无信息和目标位置信息为变量建立了联合状态向量,利用粒子滤波方法实现目标检测及跟踪.为了减少计算量,在充分考虑跟踪区域各像素权重的条件下,建立基于颜色信息的特征直方图作为观测向量,并用于后验估计.实验表明,本文提出的方法在选择150个粒子的情况下,对于768 pixel×576 pixel大小的彩色图像,能够在14.37 ms内检测并跟踪目标,而且能在目标发生旋转变化和尺度变化时,保持稳定跟踪,证明了该方法具有一定的鲁棒性.     

基于粒子滤波的彩色图像跟踪算法的研究

摘 要;在以往的视频跟踪中,目标检测和跟踪常常需要两个计算法则,过程比较复杂,实现耗时较多。为了实现序列彩色图像的实时检测与跟踪,本文以目标有无信息和目标位置信息为变量建立联合状态向量,利用粒子滤波方法实现目标检测及跟踪。此外为了减少计算量并且充分考虑到跟踪区域各像素的权重,建立基于颜色信息的特征直方图作为观测向量,用于后验估计。实验证明本文提出的方法能够在14.37ms内检测并跟踪目标,并且对目标的旋转变化和尺度变化具有一定的鲁棒性     

共光轴实时彩色融合系统

长波红外与可见光图像的自然感彩色融合有助于观察者快速感知环境和发现目标,而共光轴结构对于提高融合图像质量和简化配准算法具有独特的优势。为满足战场侦查、监视等需求,设计了一种基于TMS320DM642数字信号处理器和ATmega32单片机的共光轴实时彩色融合系统。融合系统的长波红外和可见光成像系统平行放置,利用分光镜和反射镜实现光路分离,通过视场匹配和光轴校准实现双波段视频图像完全配准。图像处理程序基于DSP/BIOS嵌入式操作系统开发,根据视频图像的特点,采用基于CbCr查找表的自然感彩色融合算法。针对硬件特点,对融合算法进行优化,使720 pixel×576 pixel的单帧图像融合时间为9.18 ms,满足25 frame/s的实时融合要求;融合图像呈现自然色彩,场景中的热目标易于辨识。文中对共光轴融合系统设计、实现过程中相关问题的研究具有参考借鉴价值。     

基于DM642及FPGA的视频处理硬件电路设计

智能视频处理应对大量的数字图像信号进行处理,需选用运算速度快的数字信号处理器作为系统板的核心。TMS320DM642DSP芯片是TI公司推出的针对多媒体处理领域应用的DSP,文章阐述了用DM642及FPGA来实现智能视频处理装置中硬件电路的设计过程,并同时较为详细地介绍了视频处理外围接口电路的设计思路。     

500 fps图像采集及实时显示关键技术研究

为了获得高速运动目标的位置与姿态信息,分析目标瞬态事件发生的机理和运动规律,提出了以现场可编程门阵列(FPGA)为核心的高帧频图像采集及实时显示的设计方案。研究了高速互补金属氧化物半导体(CMOS)数字图像传感器LUPA1300-2,并以此为基础研究了500fps图像采集及实时显示系统的关键技术,以FPGA为核心设计了基于高速低压差分信号(LVDS)接口的图像采集模块、色彩复原模块及图像缓存模块。通过图像采集实验,验证了系统设计稳定可靠,满足现场实时性的要求。