基于FPGA的CMOS图像采集系统设计

随着CMOS集成电路工艺的不断进步和完善，另一种获得图像数据的技术——CMOS图像传感技术发展十分迅速。本文以CMOS图像传感器OV7649为例，主要研究CMOS图像传感器的一般特征及其使用特点，并在分析OV7649输出格式和输出时序的基础上，结合FPGA芯片，设计了图像采集系统。     

基于FPGA的图像采集与显示系统设计

伴随全球科技的不断发展与进步,工业控制、模式识别以及计算机视觉对图像采集的要求越来越高,因此设计一种使用灵活、性能优良、价格合理的图像采集系统具有十分重要的意义。本文介绍一种基于嵌入式技术的数字图像采集系统设计方案,采用FPGA作为主控芯片,来完成对图像传感器、SDRAM存储器以及VGA显示器的时序控制。     

基于FPGA的远程图像采集系统设计

本文介绍了一种基于FPGA实现的图像采集系统,通过FPGA控制外部高速成像设备所产生的图像数据、参数信息和状态控制信号的同步采集,并实现数据格式的转换、图像数据的组帧、存储及转发功能。     

基于FPGA的PCI总线红外图像采集系统设计

为了满足特殊视数据格式的红外成像设备图像采集与测试的相关需求,开发了一套低成本PCI总线图像采集系统。该系统采用现场可编程门阵列(FPGA)芯片作为主控芯片,实现信号接收、数据处理,之后通过PCI9054将数据传送至系统上位机,上位机根据通信协议识别图像数据帧头与帧尾所在位置,并完成图像的重建与显示。实验测试结果表明,系统能够稳定实时采集100fps的16bit深度128×128的红外图像,满足对自定义差分输入视频信号开展实时图像采集、存储与显示的设计使用要求。     

基于FPGA的图像采集模块的设计

针对传统的PCI图像采集卡的弊端,采用OV7620和Cyclone系列FPGA设计了适用于便携式嵌入式系统的图像采集模块。该模块采用“乒乓模式”设计思想,具有8Mbit的高速缓存空间,并利用嵌入式逻辑分析仪对原始图像数据的采集和缓存。系统实现图像原始数据的采集和缓存,保证图像数据的连续和完整性,该系统外部接口电路简单,便于使用和移植,具有体积小、功耗低、速度快等优点,可应用于便携式设备的图像采集。     

基于NIOSⅡ的图像采集系统设计

提出了一种以Altera特有的基于通用FPGA构架的软CPU内核Nios Ⅱ为控制核心的图像采集系统的设计方案,完成了系统设计并进行了相应测试。所设计的图像采集系统可扩展性强,在不修改系统硬件的前提下,只需对NiosⅡ主程序及上位机做适当修改,便可使该系统具有一定的图像处理功能或作为不同应用系统的前端图像采集子系统。     

基于FPGA的图像采集模块的设计

针对传统的PCI图像采集卡的弊端,采用OV7620和Cyclone系列FPGA设计了适用于便携式嵌入式系统的图像采集模块.该模块采用"乒乓模式"设计思想,具有8 Mbit的高速缓存空间,并利用嵌入式逻辑分析仪对原始图像数据的采集和缓存.系统实现图像原始数据的采集和缓存,保证图像数据的连续和完整性,该系统外部接口电路简单,便于使用和移植,具有体积小、功耗低、速度快等优点,可应用于便携式设备的图像采集.     

基于FPGA的实时图像采集与预处理

设计了一种以FPGA作为核心器件的视频图像的采集和预处理系统,采用Verilog硬件描述语言具体设计并实现了系统中的视频输入和输出模块、图像存储控制模块(SDRAM控制器)、图像中值滤波处理模块等模块,分别介绍了各个模块的工作原理,以及模块之间的数据传输顺序。在此基础上,采用QuartusII 8.1自带的SignalTapII逻辑分析仪对各个模块的运行结果进行观测和分析,经过反复调试,最终实现了各个模块的功能,为在DSP中进一步实现图像拼接、图像目标检测等复杂算法提供了预处理后的图像数据。     

基于FPGA的实时红外图像采集与预处理系统

设计了一套基于FPGA的实时红外图像采集与预处理系统。从系统总体设计入手,介绍了系统设计原理和硬件电路的各个组成部分。针对当今靶场设备图像处理在有效去除图像脉冲噪声的同时也会破坏图像细节等缺陷,结合FPGA在并行结构和流水线操作方面的优势,提出了一种基于十字窗口的快速中值滤波算法在FPGA中实时实现的方法。该方法替换了靶场光学设备的高层次算法,节约了宝贵的处理时间。这种系统采用了模块化结构设计、流水线工作方式以及乒乓存储等多项技术。实验结果表明,该方法具有较强的噪声抑制能力,可提高整个系统的实时性,因而具有很高的实用价值。     

实时图像采集系统的FPGA逻辑设计与实现

提出了一种实时图像采集系统的设计方案。阐述了图像采集系统中的总线形成、高速缓存和SDRAM控制器3个关键技术,并给出了FPGA控制逻辑和实现方法。该系统时钟＞60 MHz,实现了多分辨率灰度和彩色图像的采集,像素时钟＞30 MHz,帧频没有限制。     

基于FPGA的图像实时处理系统的设计

设计了基于FPGA的图像实时处理系统,利用FPGA中IP核的内置缓存模块,通过乒乓结构读写,实现了图像数据在FPGA内部的缓存和提取。同时利用FPGA数据并行处理的特点,实现了图像的二值化和边缘提取等预处理,将图像预处理的时间由原来在DSP内的1s缩小到50ms以内,使实时图像处理成为可能。     

基于FPGA和DSP的高速数据采集系统的设计

数据采集与处理系统的设计是现代信号处理系统的基础,被广泛应用于雷达、通信、图像处理、遥感遥测等领域。在对WCDMA数字基带接收机的设计中,提出了一种基于FPGA和DSP的高速数据采集方案。该方案将A/D采样的数据送往FPGA,经过FPGA预处理后送到DSP,最终通过CPCI接口送到主控台。详细介绍了设计思想、具体的硬件连接以及FPGA设计的仿真结果。     

基于FPGA的高分辨率彩色实时成像系统设计

为了从单片Bayer格式图像探测器中获取更高分辨率实时彩色图像,设计了一套基于FPGA硬件的彩色图像实时采集系统.重点研究了影响彩色图像质量的Bayer格式图像去马赛克放大算法,该算法首先估计原始Bayer格式图像中丢失的绿色通道信息;然后计算颜色差R-G和B-G;接着将梯度方法用于确定丢失的绿色像素,放大绿色通道;最后,放大颜色差值图像R-G和B-G,再结合放大的绿色通道,便可恢复出红色和蓝色通道信息,得到放大全彩色图像.为了减少数据量,设计了基于FPGA的JPEG压缩功能,同时设计了千兆以太网(GigE)图像传输机制,使系统数据吞吐率大大提高.试验数据表明,在分辨率为2 352 × 1 728、帧频为20 f/s的情况下,可以实时输出全彩色放大图像.目前,系统已经工程应用,其优异表现满足了项目实际需要.     

基于FPGA的数据采集系统

介绍了以FPGA为核心的逻辑控制模块的数据采集系统的设计可以满足实时性要求,设计中采用自顶向下的设计方法,根据不同的功能将整个系统划分为若干模块进行设计,并介绍了每个模块的功能和实现方法。在设计中采用VHDL语言对各个模块进行描述。视频解码芯片采用Philips公司的SAA7113H,该芯片通过I2C总线协议进行配置。实验表明,设计可以满足图像采集实时性的要求。     

基于AD7762和FPGA的数据采集系统设计

为了满足音频数据采集过程中对频率和分辨率等技术指标的要求,设计了一种高速数据采集装置。文中设计采用Ahera公司的Cyclone系列FPGA芯片EP1CAF400在QuaJtusⅡ环境下使用Verilog语言控制ADI公司的AD7762A／D转换器实现数据采集。通过串口将数据传给上位机,完成数据分析和显示功能。FPGA控制整个系统的采集时序。     

基于FPGA的多通道图像采集存储系统设计

针对图像信号的基本特征设计了对于四路间歇性数据并行存储方案,整个图像采集存储系统分为控制模块和存储模块两个部分：控制模块主要是采用FPGA对图像数据进行并行接收、数据编码、控制存储、全程工作控制;存储模块采用FLASH芯片实现数据的存储。分析完成了该系统的硬件电路设计和FPGA程序设计,为多路图像信号的实时存储以事后分析提供了一种解决方案。     

基于FPGA与USB 2.0接口的红外图像采集系统设计

以FPGA为核心处理器,完成了中波热像仪输出红外图像的实时采集与存储系统设计。系统主要由USB固件程序、FPGA控制程序和上位机软件组成,通过对工作在Slave FIFO 模式下的USB2.0接口芯片CY7C68013A内部FIFO进行控制,实现了USB接口的高速数据传输。应用结果表明,该系统具有数据传输速度快、采集数据准确等特点。