一个基于Camera Link的图像采集系统的研究

介绍一种基于Camera Link协议的图像采集系统的设计方案.该方案以机器视觉系统为理论基础,通过基于图像采集卡的UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)设计和VC++的串口通信程序设计来确保数字相机和图像采集卡的实时通信,从而实现图像采集卡对数字相机工作状态的实时控制并完成相关图像数据参数的设置;最后,通过PC内存实时存取采集卡上图像灰度值的程序设计算法,以图形界面方式将图像数据同步显示在PC终端上.     

基于Camera Link的红外焦平面探测器的图像采集

红外焦平面探测器的不断发展,使得红外成像测温在诸多领域有广泛应用.红外图像采集存在数据量大、采样频率高等问题,针对FLIR公司的TAU336红外焦平面探测器,设计了基于Camera Link标准的高速红外图像采集系统.系统采用FPGA作为主控单元,详细讨论了FPGA逻辑控制系统设计中Camera Link接口技术、图像数据的高速缓存与显示技术等关键技术问题.实验结果证明,该系统结构简单、编程灵活,能够实现对被测物体进行长期观测的红外图像数据的采集.     

基于Video Port的Camera Link的图像采集接口设计

通过视频接口和Channel Link芯片实现了数字信号处理芯片TMS320DM642与Camera Link线扫描相机的无缝连接。解决了图像数据输出速度为40 MB/s的高速图像数据采集系统中,前端采集与后端输出的速度匹配问题。系统可实时、高速地采集大量的图像数据。     

FPGA中设计FSM实现TigerSHARC DSP link口加载

介绍了一种在FPGA中实现的有限状态机FSM,可以通过link口对TigerSHARC信号处理器进行程序加载。通过信号处理器系统的处理器之间的link互联结构,FSM可实现对整个信号处理系统的加载功能。在FPGA中设计加载状态机及信号处理系统与其他系统的接口,使信号处理系统更加简单、高效。     

基于FPGA的道路环境图像采集压缩系统

基于视频的道路综合信息检测系统,由于图像数据量大的特点,图像压缩效率低一直是系统设计的瓶颈。利用现场可编程门阵列（FPGA）的并行处理特点,提出了一种以FPGA芯片为核心处理器件的图像采集压缩系统设计方案,将FPGA技术、图像压缩等技术应用于设计过程中,提高了图像压缩效率,并有效防止图像信息的丢失。     

基于ASIC设计的图像采集系统的实现

本文介绍了一种已经成功应用的道路交通监控取证仪器。它主要由视频输入芯片SAA7111A、现场可编程逻辑器件FPGA、静止图像JPEG压缩芯片ZR36060和Flash Memory组成的系统。本文首先介绍了系统的原理框图，然后详细介绍了图像处理的工作原理及视频输入芯片和JPEG图像压缩芯片的具体应用。     

基于FPGA的VXI总线接口电路设计

研制开发VXI总线的模块化仪器，其关键是接口电路设计。VXI接口的集成化、单片化可以大大简化VXI模块开发的过程。FPGA具有集成度高、可靠性好、速度快、价格低、编程方便、设计灵活等特点，很适合VXI接口设计。在此采用FPGA来设计VXI总线接口电路，并详细讨论接口中几个主要功能模块的设计和实现。     

基于Camera Link的串行图像采集系统设计

在设计测试系统时,要求高速、可靠地传输大量的图像信息至上位机进行存储和处理。采用LVDS或HOTLink信号格式,将远程CCD采集的图像信号进行串行传输,由 FPGA乒乓操作进行缓存,通过Camera Link接口,将图像数据以串行方式高速传输至图像采集板卡PXI-1428。实验中以150fps的速度连续采集128×130大小的串行LVDS图像或500fps的HOTLink图像,最大传输速率达到320Mbps。实验结果表明,Camera Link是实现高速串行图像传输的便捷途径。     

基于DSP的声音采集系统硬件设计

介绍了DSP声音采集系统的硬件设计思想,以及硬件接口电路,包括电平转换电路、AD转换电路、存储器、JTAG电路和USB接口电路等的设计方法,可以实现将模拟信号转化为数字信号进行处理并上传。     

基于USB接口和FPGA控制的数据采集系统的设计

本文介绍了一种基于USB接口并用FGA控制的数据采集系统的设计，介绍了此方案中使用到USB接口芯片AN2135SC的工作原理，并详细描述了此解决方案的硬件实现。     

基于FPGA的视频图像采集与显示系统设计

针对CCD摄像头输出的模拟CVBS信号数据量大和现场可编程门阵列FPGA并行处理能力强的特点,提出了一种CCD摄像头+FPGA+ SDRAM+视频编解码芯片的采集与VGA显示系统设计方案.按照视频信号的处理过程,在FPGA中设计了I2C控制器,ITU656解码器、视频处理器、SDRAM控制器、色度空间转换模块和VGA显示模块,实现了对视频解码芯片的工作配置,视频数据的解析、处理、存储和显示.硬件验证结果符合设计要求.     

基于PCI Express 总线的高帧频CMOS相机图像采集系统设计

基于PCI Express总线设计了一种高帧频CMOS相机图像采集系统。选用帧频250帧/s的LUPA-300作为高帧频图像传感器,通过FPGA实现对图像传感器的参数配置与图像数据处理,采用PCI Express总线作为图像数据传输总线,大大提高了传输速度。实验结果表明该系统结构简单、成像清晰稳定、拍摄速度快,可应用于高速目标的拍摄。     

基于FPGA的多通道高速CMOS图像采集系统

基于图像采集系统高速、大容量的特点,提出了一种以FPGA芯片为核心处理器件的CMOS图像传感器数据采集系统的设计方案。系统将模块化结构设计、LVDS与乒乓存储等多项技术应用于设计过程中,保证了数据采集和传输的实时性。详细介绍了图像采集、数据传输、时序控制和数据解串等模块的工作原理及实现方法。实际应用证明,该系统实现了对数据量达590MPix-els/s的图像序列的数据采集、传输和存储,大大方便了后续图像处理电路的设计与实现。     

鱼眼相机与PTZ相机相结合的主从目标监控系统

提出了一种将鱼眼相机和PTZ相机相结合的主从目标监控系统,充分利用鱼眼相机单镜头半球空间成像以及PTZ相机指向性高分辨率成像的优点,实现了单系统半球空间运动目标的高分辨率成像监控。首先采用运动点团模式实现鱼眼图像中运动目标的检测;然后在鱼眼图像空间计算目标的相对方位角P′、俯仰角T′和距离Z′;最后通过参数映射将其映射到PTZ图像空间,输出PTZ控制信号给相机进行指向性成像。PTZ图像空间中的P参数和T参数结合鱼眼镜头畸变系数进行校正计算,Z参数根据目标在鱼眼图像中的相对尺寸及PTZ图像中需要的尺寸进行计算。通过对PTZ参数的多次实验测量,其结果的误差均在系统要求范围之内。系统实际的户外测试结果表明,系统能准确检测出鱼眼图像中的运动目标,在PTZ参数的控制下,PTZ相机能准确指向目标进行二次高分辨率成像,目标在PTZ图像中的位置和大小合适,达到预期的设计目标。     

基于FPGA+GPU的图像采集处理系统设计

随着嵌入式图像处理系统的快速发展,对于前端图像采集模块的需求越来越高。图像采集的速度、分辨率、可靠性以及集成度对后续设计的准确度由极大的影响。通过对数字图像采集系统进行研究,设计出了基于FPGA和GPU架构的图像采集处理系统,重点研究了图像采集处理系统的硬件设计过程和软件设计过程。在基于FPGA+GPU的图像采集处理系统中,让具有强大运算处理能力的GPU专注于数据存储、用户交互以及后续的图像处理。系统中,FPGA则负责图像的采集、外设控制、任务调度。GPU与FPGA之间通过高速PCIE总线进行通信,分别设计编写基于Linux系统的驱动程序和FPGA端PCIE程序。实验结果表明,所设计基于FPGA+GPU的图像采集处理系统可实现437.5Mbps的实时图像采集存储速度,传输过程实时稳定,数据传输完整。     

基于FPGA的彩色图像实时采集显示系统设计

设计并实现了一种基于FPGA硬件平台的Bayer到RGB格式图像数据转换实时采集显示系统。该系统能够对前端Camera Link接口的CMOS相机采集的分辨率为1 920×1 080、帧率100 f/s以上的Bayer格式图像进行实时处理,并且将处理得到的RGB彩色图像数据通过DVI显示器以60 f/s的帧率实时显示。根据FPGA并行处理能力强的特点,采用像素矩阵模板实现了Bayer到RGB的彩色图像插值算法,实现了高分辨率、高帧率彩色图像的实时采集显示。     

吉比特数据链路层协议的设计与实现

针对利用DDR接口进行互联的网络系统,设计了一种吉比特（Gbps）数据链路协议,详细描述了协议如何解决数据链路协议必需解决的一般性问题和该特定网络系统所带来的新问题,介绍了协议是如何帮助系统完成数据通信的,并给出了该协议采用FPGA技术的实现方法以及系统的测试结果。     

基于序列图像的摄像机自标定方法

提出了一种新的结合摄影测量和计算机视觉相关理论的摄像机自标定方法。首先通过序列图像的匹配点对,利用计算机视觉理论中的8点法求得摄像机基础矩阵F,通过矩阵F利用Kruppa方程求得矩阵C,对矩阵C进行Cholesky分解得到摄像机的内参数矩阵K,然后将求出的内参数作为初始值,利用摄影测量理论进行相对定向和绝对定向,最小二乘前方交会计算得到匹配点对的三维空间坐标,最后由匹配点对的三维空间坐标及其图像坐标,采用三维直接线性变换和光束法平差方法解算出摄像机内、外参数及畸变系数。该方法不依赖于特定的场景几何约束条件,只要序列图像之间有匹配点对,就可以进行自标定工作,具有广泛的适用性。模拟数据和真实图像的实验结果表明：该方法计算过程简单,标定精度高,是一种值得借鉴的摄像机自标定方法。     

指静脉与折痕双模态图像采集系统设计

手指静脉识别是针对手指皮肤内部的静脉特征进行活体识别,具有非接触和安全性高等优点,但存在特征数量少的缺点;手指指节折痕位于皮肤表面,且具有稳定的生物学特性。因此,为解决单一模态手指静脉的可提取特征数量不足的缺点,设计了一种双模态生物特征图像采集系统,即针对手指相同位置,采集皮肤内部手指静脉和皮肤表面指节折痕2种不同类型图像。图像采集系统硬件主要包括USB 2.0控制器、200万像素CMOS摄像头模组、可见光与红外光切换电路、微型步进电机驱动电路和I2C电路等。实验结果表明:该系统具有实时性,能够连续采集手指静脉和指节折痕2种清晰、稳定生物特征图像,为双模态生物特征识别系统提供了良好的软硬件基础平台。     

一种CMOS型的耐辐射图像采集系统

设计并实现了一种基于CMOS型图像传感器的高耐辐射图像采集系统。根据应用环境提出了相应的系统构架,通过FPGA的控制,使各个模块协调工作,完成从辐射区的图像采集到上位机的图像显示的全过程。主要介绍该采集系统的系统构架及控制软件部分,并针对系统中相应的要点及工作中出现的一些问题给出了相应的解决方法。