基于Camera Link的高速图像采集处理器

设计了基于Camera Link标准的高速图像采集处理器,可以对高速的数字相机进行图像采集及实时图像处理。系统采用FPGA和DSP作为主要的内核处理单元,FGPA完成图像的采集和预处理,DSP完成复杂的图像处理任务。详细给出了处理器的结构设计和一些关键技术,如Camera Link接口技术、高速缓存以及显示技术、图像处理和输出接口设计等。经过调试,系统最终可以实时完成1000帧/s的图像采集和处理任务。     

基于Camera Link的高速数据采集系统

探讨了基于Camera Link协议的高速数据采集系统的重要性和实现途径。简要介绍了Camera Link协议的内容和国外现有的此类数据采集卡的实现方式。较为详细地阐述了基于FPGA的数据采集板的设计与电路结构,同时探讨了此系统和外部的接口实现问题。     

基于Camera Link的视频图像信号源设计

针对给某智能图像信息处理终端提供可靠的图像信号源,设计了一种基于Camera Link接口的视频图像信号源。该文对图像信号源进行了总体方案设计、硬件电路设计以及帧同步算法设计并进行了验证。该图像信号源通过PCIe总线连接到上位机,并利用DDR3高速缓存图像。通过Camera Link接口与智能图像信息处理终端之间进行通信。结果表明,该设备可用于生产过程中智能图像信息处理终端的相关试验,完成了测试图像的输出,输出图像有效像素为2 560×720,采集到的画面40帧/秒,带宽可达1.9 Gbps,具有一定的工程应用价值。     

高精度Camera Link相机视频采集处理系统的设计

在电晕探测系统中,为满足高精度Camera Link接口相机的高实时视频采集、处理需要,同时降低系统成本及复杂度,提出了一种通过DM642的视频端口扩展Camera Link接口的方法.与一般采用FPGA作为处理前端不同,该方法基于视频端口的原始捕获模式,实现了在DM642上的Camera Link的直接扩展.设计了硬件电路及VP口采集驱动程序,并采用高精度(16 bit)紫外相机进行了实时采集.结果表明,该接口可以满足采用Camera Link接口的紫外相机实时采集需求.基于该接口的高速数字图像处理系统已用于紫外探测系统信息处理中.     

基于DSP FPGA的Camera Link接口相机的图像处理平台设计

以FPGA和DSP为中心,设计实现了Camera Link接口相机的数字图像数据的VGA和PAL双制显示,解决了数字图像数据由FPGA与DSP之间高速、大数据量的实时传输.DSP对数据进行实时处理后,经千兆网络向控制计算机终端传输图像数据,解决了相机数据传输距离的限制,拓展了高速网络相机的应用范围.     

Camera Link协议和FPGA的数字图像信号源设计

介绍一种基于Camera Link协议和FPGA设计数字图像信号源的方法.该设计将图像数据和接口信号转换成与Camera Link协议相匹配的低压差分信号(LVDS)进行传输.提高了信号的传输距离和精度,为图像数据采集装置的测试提供了可靠的信号源.阐述了图像信号源的设计思想与电路结构,最后简述了在实际中的应用.该信号源已经成功应用于某弹载地面测试系统中.     

基于Camera Link接口的图像跟踪系统的设计与实现

为了提高图像跟踪对小目标的跟踪精度,采用高帧频和高分辨率的数字相机作为输入。系统采用以DSP和FPGA以及大容量缓存的硬件架构,通过FPGA的逻辑编程灵活调配系统的资源,将图像采集、图像预处理、图像跟踪、图像显示等功能合理分配至各个硬件单元。经实验验证,各个功能单元达到预期效果。这里介绍的基于Carema Link接口的图像跟踪系统,其显著特点在于图像处理能力强,跟踪精度高。     

基于FPGA的Camera Link输出编码设计

为了Camera Link摄像机的小型化和集成化,设计并实现了基于FPGA的Camera Link接口的编码输出功能。输出编码分为3个步骤:首先,完成图像像素数据到Camera Link PORT的映射;其次,根据DS90CR287的数据编码要求对PORT数据和同步时钟信号进行编码;最后,通过FIFO和并串转换功能模块完成图像数据和时钟编码信号的LVDS信号输出。使用ModelSim软件,对像素时钟为40 MHz的BASE模式进行了仿真,同时在实物实验中,完成了像素时钟为40 MHz的FULL模式的实验,通过以上两方面实验验证了设计的Camera Link输出编码方案的正确性和可行性。提出的编码方案稳定可靠,可以应用于不同模式下的Camera Link编码输出,具有很高的灵活性和应用价值。     

基于FPGA的Camera Link转HD-SDI接口转换系统

由于Camera Link相机具有接口复杂、传输距离近等局限性,设计并实现了一种基于FPGA的Camera Link转HD-SDI接口转换系统。该系统采用Altera公司的EP2S60F1020高性能FPGA完成图像数据的采集并按SMPTE274M标准编码;为解决Camera Link相机输出数据同HD-SDI输出图像行、场时间不同的问题,采用3片SDRAM作为帧缓存模块,延迟1帧输出;编码完成的数据输出到并串转换芯片LMH0030,从而得到HD-SDI格式的视频输出。由于Camera Link相机输出数据同HD-SDI输出图像的帧频并不绝对相同,每隔708帧必须丢去一帧数据,从而导致输出时固定丢帧,但FPGA对图像的处理并不会丢帧。实验结果表明,本系统能够将Camera Link相机输出的图像数据转换成HD-SDI输出,并用采集卡采集到图像数据。     

Base型Camera Link脱机存储系统设计

为解决现有Base型Camera Link相机需要专用采集卡和系统机才能存储的问题,设计了基于FPGA的脱机存储系统.该系统使用两片SDRAM交替缓存图像后,经乒乓操作存储到两块IDE固态硬盘中.该系统实现了分辨率为640×480,帧频为100 f/s的10位图像数据存储.实验表明系统实现了图像数据的完整存储.     

基于FPGA的LED显示屏VGA同步图像采集设计

介绍了以现场可编程门阵列(FPGA)为核心芯片的发光二极管(LED)视频图形阵列(VGA)同步图形采集系统的设计.该系统采用数字视频转换芯片,将输出的显卡上的红、绿、蓝信号及各种同步控制信号转换成数字信号,并由FPGA作为控制器将这些数字信号存入RAM中,根据需要进行预处理,如进行γ校正、产生读、写地址、RAM时序等,以便能快速地提取各种有效的显示及控制数据,传送至LED屏体控制板中.     

Camera Link Full至HD-SDI接口的高清传输显示系统

为实现远距离、高可靠性传输,并减小复杂度,对Camera Link Full接口数据的HD-SDI传输显示进行了深入研究。采用FPGA作为核心处理器,考虑相机输出具有多种帧频,采取帧频检测及充分降频策略,并通过3个SRAM进行缓存以实现帧频转换,以满足HD-SDI帧频25Hz的要求。考虑到SRAM数据宽度,采取FIFO行缓存策略将Camera Link Full80输出的10tap、80bits图像数据转换成单通道的8bits图像数据。最后,完成系统设计并进行实验验证。实验结果表明:系统实现了图像数据从50Hz、100Hz、500 Hz等多种帧频的Camera Link Full80到25帧HD-SDI接口1080i的格式转换及实时显示,且图像层次丰富,无失真。     

基于Camera Link的红外图像显示研究

为红外相机设计了一套基于Camera Link的红外图像实时显示系统.红外探测器产生的模拟信号经模数转换后,由作为控制核心的FPGA进行处理,然后通过光纤实现远距离传输.接收端的FPGA将信号转换成Camera Link协议数据,再将它们传送给上位机的图像采集板卡进行采集和转换,最终通过上位机软件将其实时显示出来.     

基于TMS320C6711的Camera Link相机控制的实现

在分析了面阵CCD相机1M30的Camera Link协议接口特点的基础上,设计了一种具有较强通用性的DSP系统对Camera Link相机的控制方案.采用定时器和软件编程等手段,解决了DSP芯片TMS320C6711的多通道缓存串口(MCBSP)与1M30间异步串行通信的传输速率及数据格式问题,成功设置相机参数;研究了在串行数据中产生帧同步接收信号(FSR)的可行性及失败原因.借助定时器产生的周期性脉冲信号及中断,使MCBSP可靠地接收相机反馈信息;根据相机曝光时序特点,用程序实现对相机的正常曝光控制.     

基于PEX8311 PCIE总线的高速图像采集系统设计

针对传统PCI总线带宽低,不能传输高速视频信号的缺陷,设计了使用芯片PEX8311为PCI Express桥接芯片,采集传输CamLink接口相机图像的硬件系统。对PEX8311芯片的特点及其工作模式,以及用状态机在FPGA中实现对PEX8311控制做了介绍。通过编写WDM驱动程序和上位机程序对系统的数据传输性能进行了测试。测试表明该系统满足高速图像传输的要求,并且性能稳定。     

基于USB和Camera Link的数据传输系统设计

为了使CCD相机和上位机之间能够进行简单、实时的数据传输,提出一种以USB和Camera Link接口相结合的数据传输系统设计方案。通过FPGA对接口芯片进行控制,使用VHDL语言进行逻辑电路的设计,并采用VC++编写上位机软件。实现由USB接口接收数据,USB或Camera Link接口输出数据。实验表明,设计的系统能够准确、实时地接收控制命令和向上位机发送高速率、大容量的图像数据,可以应用在不同数据传输要求的CCD相机中。     

基于FPGA实现由多路复合信号传输到Camera Link传输的研究

针对传统的复合视频信号直接传输图象信息具有抗干扰能力差,噪声大等缺点,提出了一个视频信号传输方式变换的新方案,利用Camera Link通信协议在数字信息领域具有传递距离远、抗干扰能力强的优点,实现了由4路实时的复合视频信号转换为1路高速的Camera Link格式的信号.这种方法改变了传统的复合视频信号直接传输图象信息的思维,从而为数字信息领域远距离多路实时视频信号的快速传送和处理提供了平台.     

基于FPGA和OV7620的图像采集及VGA显示

为完成视频图像处理系统,设计了图像采集显示系统。系统以FPGA为控制核心,通过SCCB总线初始化OV7620数字图像传感器,实现图像的采集和图像数据的存储;用Verilog HDL编写了对THS8133的控制信号和VGA显示的行同步和场同步信号,完成VGA接口协议。试验表明,系统设计合理,硬件电路简洁且实现容易,能够实现数据的实时采集和采集结果的VGA显示,具有较高的实用价值。