多通道嵌入式高速图像采集存储系统的研究

实时图像采集存储设备作为视觉处理系统中最前端的组成部分,其性能在很大程度上决定了后续任务的难易程度.随着近年来图像传感器分辨率的提高和摄像机阵列结构的广泛采用,图像采集存储系统性能也在向高速高分辨率方向发展.采用FPGA阵列协同处理,设计了并行多SD卡控制结构,实现了一种多通道模块化的嵌入式高速实时图像采集存储系统,能够对单通道速率达660 Mb/s的图像数据流进行多通道实时数据采集和存储操作,进而为使用多摄像机阵列结构设计的应用和研究提供了有效的平台保障.     

轮对检测设备数据自动采集板的设计与实现

首先阐述了在对传统轮对检测设备进行信息化改造过程中,检测数据实时自动采集的必要性,然后以轮对检测中轴承检测机信息采集板的设计为例,介绍了数据采集板的工作原理,并从硬件结构和软件设计两个方面具体介绍了采集板的设计.     

铁路车辆轮对检测技术综述

车轮对作为铁路车辆重要的走行部件,对于铁路的安全运输起着关键性的作用.因此准确的检测车轮的磨耗状况是非常重要的.本文从静态和动态检测两方面介绍铁路车辆轮对检测技术状况,简述了相关检测装置的原理及其优缺点.     

基于OpenMP并行技术的多核环境下轮对图像处理方法研究

基于光电图像的轮对磨耗在线检测过程中,轮对图像处理的速度对在线检测的实时性有重要影响。针对轮对图像的处理速度不能够满足轮对高速在线检测要求的问题,利用多核处理器的计算优势,对基于Open MP并行技术的轮对图像处理方法进行了研究。通过分析轮对图像的特点,对不同类型的轮对图像采用了不同的分割方法,减小了轮对图像分割环节对后期处理的影响;提出了采用多图并行处理的编程模式,设计了并行优化方案,利用Open MP并行技术对轮对图像的处理进行了并行优化;并将Open MP四线程与单线程对轮对图像的处理结果进行了对比分析,验证了轮对图像处理加速效果。研究结果表明,多核环境下,轮对图像处理通过Open MP并行优化,获得了高于2倍的加速比,可满足车辆轮对检测速度达到80 km/h的在线检测要求。     

基于SOPC的便携式智能图像采集系统设计

提出一种基于SOPC技术的便携式智能图像采集系统的解决方案.该采集系统通过在单片FPGA上配置的采集控制电路和新型运动检测电路,可以实时捕捉外界场景运动变化,实现无人值守情况下有选择的保存数据.该系统具有体积小、功耗低、设计灵活、可扩展性好等特点.     

基于LabVIEW对图像采集与处理技术的研究

分析了机器视觉技术的发展趋势,构建了图像采集和处理系统的架构,并在LabVIEW和Vision软件平台下对图像的采集和处理技术进行了研究,实现了对图像的采集和处理,并描述了图像的二值化、均衡化、滤波等图像处理技术的具体实现方法.     

一种多通道离散数据和图像数据高速同步采集与分析系统的设计与实现

针对固体火箭发动机试验过程中需要同步控制多种实验设备,同时采集离散、图像数据,并在实验后进行同步分析的需求,基于FPGA设计了一套多通道高速实验同步硬件,并且设计了相应的数据同步机制和数据分析软件.整套系统通过对8路输入信号和8路电平输出信号的高速同步控制,实现了对离散数据、高速摄像图像、红外热成像图像的高速同步采集和...     

基于SOPC的多通道动态脑电采集系统

针对脑电采集设备具有便携性、实时性、数据量大的实际需求,本文提出一种基于SOPC的多通道动态脑电信号的采集系统设计方案.由电极采集到的多通道脑电信号经过预处理和模/数转换,再经SOPC系统实现数据的处理、存储和传输.该SOPC系统是在ALTERA公司的FPGA中集成NiosII软核,使用MATLAB、DSP Builder工具设计生成多通道数字信号处理器模块,并与其他外围器件集成,取代了传统的MCU+DSP的模式,更加集成和易于扩展.     

基于LVDS技术的高速图像采集系统的设计

针对图像传感器采集数据量大、传输通道多、传输速度快等特点,将LVDS技术应用于图像采集系统,提出了一种基于LVDS技术的多通道高速图像采集系统.详细介绍了LVDS技术的基本工作原理、技术特点,并结合实际设计要求,重点阐述了多通道高速图像采集系统的总体结构和各部分的硬件构成及系统控制部分的软件设计流程.同时,对于不同的图像尺寸和SPI接口情况进行了FPGA内部模块的系统仿真,证明整个系统能够实现对数据量高达5.9 Gbit/s的1280×1024图像阵列的实时采集和数据传输功能.     

高速列车轮对横移量图像检测方法研究

针对高速列车运行过程中轮对横移量的检测,提出基于图像处理的检测方法。该方法通过简化轮轨接触结构,建立轮轨偏移测量模型,从而对获取的高速列车运行时轮轨图像数据进行处理。采用图像预处理技术对原始图像进行降噪和锐化;通过边缘检测算子检测钢轨的边缘分布,并采用分段模型实现对钢轨的拟合;统计每帧图像的钢轨位置信息并计算相对差值。仿真分析结果表明：通过图像处理得到的轮对横移量可以精确到1个像素差。     

An automated system for whole microscopic image acquisition and analysis

The field of anatomic pathology has experienced major changes over the last decade. Virtual microscopy (VM) systems have allowed experts in pathology and other biomedical areas to work in a safer and more collaborative way. VMs are automated systems capable of digitizing microscopic samples that were traditionally examined one by one. The possibility of having digital copies reduces the risk of damaging original samples, and also makes it easier to distribute copies among other pathologists. This article describes the development of an automated high‐resolution whole slide imaging (WSI) system tailored to the needs and problems encountered in digital imaging for pathology, from hardware control to the full digitization of samples. The system has been built with an additional digital monochromatic camera together with the color camera by default and LED transmitted illumination (RGB). Monochrome cameras are the preferred method of acquisition for fluorescence microscopy. The system is able to digitize correctly and form large high resolution microscope images for both brightfield and fluorescence. The quality of the digital images has been quantified using three metrics based on sharpness, contrast and focus. It has been proved on 150 tissue samples of brain autopsies, prostate biopsies and lung cytologies, at five magnifications: 2.5×, 10×, 20×, 40×, and 63×. The article is focused on the hardware set‐up and the acquisition software, although results of the implemented image processing techniques included in the software and applied to the different tissue samples are also presented. Microsc. Res. Tech. 77:697–713, 2014. © 2014 Wiley Periodicals, Inc.     

多通道数据采集卡同步功能的设计与实现

介绍了多通道数据采集卡同步功能的实现方法,讨论和处理了实现同步功能的相关问题.该设计采用一种二级时钟分配方案,不仅实现了板内各通道的真正实时的同步采集,并且可以方便灵活地实现多块板卡的板间同步,具有高速、高精度、多路同步采集的特点,可广泛应用于对信号的同步性能要求较高的数据测量系统中.     

机械振动 WSN 比例补偿跨层同步采集触发方法

针对机械振动无线传感网络同步采集中的同步触发精度低问题,提出了一种比例补偿跨层同步采集触发方法。首先,基于跨层同步架构设计超宽带机械振动无线传感器网络节点,分析采集节点实际采集时钟构成;然后,使用单一硬件定时器作为采集控制时钟,跨层获取同步信息并进行同步触发延时控制;最后,根据周期性同步信息建立节点间的时间比例模型,根据采集节点上行链路时间比例对同步触发延时进行比例补偿,减小同步采集触发误差。实验结果表明,所提方法在单跳网络中同步采集触发误差均值为20 ns,最大值为50 ns,在两跳网络中同步采集触发误差均值为37 ns,最大值为76 ns,有效提高了机械振动无线传感器网络同步采集触发精度。     

科学级CCD远程图像采集系统设计

介绍了一种基于高分辨率超感光度（EXview）CCD的光纤远程传输采集系统的设计方法。该系统利用专用集成芯片实现其时序驱动;双复杂可编程逻辑器件(CPLD)完成系统的逻辑控制;采用带相关双采样的16位高精度模数变换器(ADC)对模拟视频进行数字化,从而提高系统动态范围。为满足其极端实验环境的应用,基于TLK1501进行大容量视频数据的远程传输;利用USB接口实现了计算机终端采集。最后,实验测试了系统的两个重要的评价参数：动态范围和系统灵敏度。该系统具有140万像素、16位高精度数字化位数、30 km以上的远程传输能力,其动态范围为1000~1500倍、灵敏度为2.34 ADU/e-左右,暗电流约为6 e-/pixel·s-1[>32 ℃]。实验显示该系统适用于对分辨率、灵敏度、安全性等要求高的科学研究中。     

直驱电机测试系统多路信号采集的调理电路设计

直驱伺服电机因高精度、高速度的性能是目前机电设备替代传统传动驱动的重要元件,也是伺服驱动技术的发展方向.直趋电机测试系统调理电路为多路传感器提供电源、信号接入、调理并送至数据采集系统进行数据处理和记录.该调理电路可被力矩电机(伺服系统)和直线电机(伺服系统)试验台通用,具有不少于16路硬件通道,并可复用接入更多传感器信号.     

无线微型机器人肠道内窥镜系统中图像采集与无线传输子系统的设计

采用微型CMOS图像传感器和ISM频段超高频微型射频收发器设计一种短距离微型图像采集和无线传输系统,具有集成度高、体积小和功耗低的特点;在此基础上分析了它适用于无线微型机器人肠道内窥镜系统图像传输的可行性,最后对设计出的图像采集和无线传输系统进行了实验,获得了较为清晰的图像.     

基于DM6467的车辆轮对磨耗检测算法优化实现

针对如何提高轮对磨耗检测速度的问题,对轮对磨耗检测的方法、磨耗检测算法、基于DSP的算法优化方法等方面进行了研究和归纳,提出了基于TI公司定点DSP芯片TMS320DM6467的车辆轮对磨耗检测算法的优化方法。在实现基于DSP图像处理系统的基础上,根据轮对磨耗检测算法的特点和硬件结构特点,采用几种算法优化方法对磨耗检测算法进行了优化,包括运用软件流水实现DSP并行处理、运用内联函数提高代码执行效率、优化存储器提高系统运行速度等方法,最后进行了实验。实验结果表明,优化后算法执行的效率是优化前算法的3.3倍,优化效果明显。     

工件表面质量检测中高速图像采集技术研究

针对工件表面质量在线检测过程中的高速图像采集环节,提出了一种工件图像高速采集方法。分析了图像采集中定位精度、运动模糊、曝光时间和工件运行速度之间的定量关系,研究了传送机构与工件表面的振动对图像采集的影响,设计了图像采集时序。利用光电传感器实现工件的快速触发,使用高精度延时模块实现工件的准确定位,通过减小曝光时间控制运动模糊。基于高速采集方法设计了高速图像采集系统,定位精度小于0.1mm,运动模糊小于1pixel,保证了工件的准确定位和图像的清晰度,有效保证了工件表面质量检测。