1394总线在实时图像系统中的应用

随着红外成像技术的不断发展,红外图像的数据量越来越大,成像的速度也越来越快,这就要求红外成像系统具有实时采集、实时处理、实时传送大批量数据的能力;但是现有的大部分数据传输接口速率较低,难以满足现实中对速度越来越高的要求;将1394高速申行接口引人到红外成像系统中,完成了1394接口电路硬件及软件的设计,并在微控制器(MCU)和FPGA的控制下实现了红外图像的高速传输、实时显示,大大提高图像数据的采集速度和系统的整体性能;测试结果表明,通过1394总线每秒可以传输42帧大小为320 * 240的红外图像,并实现了图像的实时清晰显示,满足了红外成像系统实时采集实时显示红外图像的要求.     

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FPGA和DSP的高分辨率图像采集系统

介绍了一种高分辨率图像数据采集系统的实现方案.该方案采用了现场可编程门阵列(FPGA)数字信号处理器(DSP)的体系结构,利用FPGA实现图像数据检测、采集、缓冲、预处理,并协调系统各部分的工作,利用DSP对图像数据进行JPEG压缩,通过PC104总线将压缩后的数据上传至主机.该方案中,由FPGA控制的高速大容量同步动态随机存储器(SDRAM)作这图像数据的帧存,解决了高分辨率图像采集中容量和速度上的问题,SDRAM分时供FPGA和DSP访问的机制提高了数据存取的效率.JPEG压缩方法大大降低了数据传输所需的带宽并减少了存储所需的容量.该系统能够对高至2 048×1 536的多种分辨率的图像实现数据采集和压缩.     

激光捕获系统的信号采集与处理

为了获得高对比度、宽测量范围的InGaAs红外焦平面探测器输出的视频图像,结合成像型激光捕获系统原理分析设计了焦平面探测器与LM98640模数转换芯片的接口电路。首先确定了LM98640的采样模式,并配置其内部参考电平以满足探测器输出信号的转换范围,同时保留一定余量使ADC满足较强激光入射时探测器输出更大范围信号的转换区间。实验结果表明,设计的系统能够实现波长532 nm、1064 nm和1550 nm的激光捕捉,利用软件对光斑图像进行处理可以获得入射激光的具体信息。系统可以实现空间可见光、短波红外范围激光信号的捕捉与识别,解决了较大范围波长内激光的识别问题,提高了输出图像对比度。     

基于TMS320C6455的实时图像处理系统的设计

介绍了以TMS320C6455为核心处理器,用FPGA对图像做增强预处理,实现图像数据实时采集,实时处理并通过网络进行传输的视频数字图像处理系统.本文详细介绍了TMS320C6455的特点以及系统的工作原理,阐述了一种基于FPGA的非线性灰度拉伸方法,在系统中实现了图像增强和目标识别.     

X射线探测器数据采集与实时传输系统

根据自主设计的X射线探测器读出芯片数据量大、速度快和连续性的特点。设计了基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)、第二代双倍数据率同步动态随机存储器(DDR2)与第三代通用串行总线(USB3. 0)的X射线探测器数据采集与实时传输系统。系统以FPGA和USB 3. 0协议为核心,由FPGA采集X射线探测器读出芯片的24通道数字信号,并送入DDR2存储器中进行高速缓存,高速缓存的数据最终被USB 3. 0接口传输至PC端进行实时处理。该系统数据采集的吞吐率可达2 400 Mbps,USB接口传输速率可达2. 5 Gbps,能够满足X射线探测系统中高速采集与实时传输的要求。     

基于DSP和FPGA的被动声探测实时采集系统设计

为了给被动声探测技术研究提供实验验证平台,设计了一种可以进行实时数据采集和处理的系统方案.整个系统以数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)为基本架构,由FPGA控制模数转换器(ADC)采集数据,通过USB 2.0电路将数据传送给个人计算机(PC),用于初期的离线验证;FPGA将采集到的数据通过外部存储器接口(EMIF)传递给DSP,用于实时处理.实验证明:系统实现了被动声探测中的实时数据采集、离线数据存储.数据采集与数据处理分别由不同处理器执行,提高了系统的响应速度与处理性能,能够满足探测系统的实时性要求.     

多光点位置实时检测系统及其应用

提出了一种多个光点中心位置的实时同步检测系统,该系统可以实时地同时获取多个光点在图像中的位置.以解决现有光点位置检测系统无法同时测量多个光点或无法进行实时检测的问题.该系统采用CCD相机采集带有多个光点的图像,并用现场可编程门阵列(FPGA)实现图像采集的控制,图像分割算法和光点中心位置的计算,从而大大提高了图像处理的速度.实验表明该系统具有较高的精度,速度可以达到实时测量的要求,并且使用硬件资源较少,能够在中低密度的FPGA上实现.最后本文介绍了该系统在基于激光的列车车体姿态检测中的应用.     

基于FPGA和CIS的人民币图像采集系统设计

对基于FPGA和CIS的人民币图像采集系统进行了研究,并试制了实验设备.在分析CIS各种驱动信号时序关系的基础上,利用FPGA实现了CIS所需的各种驱动信号,完成了FPGA的逻辑设计.在此基础上进行了图像采集实验,并针对采集的灰度图像数据的稳定性和采集速度进行了分析.实验结果表明:该实验系统在图像采集速度和数据稳定性方面是比较满意的.     

基于TS101的多目标定位系统硬件设计与实现

Tiger SHARC系列的ADSP-TS101是ADI公司开发的一款高性能的利于并行处理的高速信号处理器.为了实现水下多目标定位算法的实时处理,设计并实现了由FPGA和ADSP-TS101构成的多通道同步采样和多处理器并行实时处理系统;该系统采用FPGA的逻辑控制,完成了多通道同步采样.采用多处理器并行结构,完成了多目标定位系统中方位估计算法的实时并行实现,解决了在水下多目标定位系统的多通道同步采样和大数据量的高速实时处理的问题;实验结果证明,该系统具有良好的稳定性和通用性,满足了多目标定位的高速实时处理要求.     

RFID中间件数据处理模型研究与实现

对原始数据进行处理以得到有效事件是RFID中间件最基础也是最重要的一步。首先本文在总结RFID数据特点的基础上,提出一种以数据处理为中心的RFID中间件模型;接着重点对模型中的漏读、多读以及脏读处理进行研究;最后提出并实现相应的算法。     

用高速DSP构成图像识别专用系统的研究与设计

本文介绍用高速DSP芯片TMS32010、单片机8031、便携式扫描器HS-3000构成的一种脱机图像识别专用系统。系统为主从式,并行处理。应用于印鉴、商标的真伪识别,及指纹、手写体汉字的识别。速度高;处理能力强;性能价格比高。64KB外部RAMs的扩充,像素存放RAMs的切换,“0”号单元的程序转储,基本库区、主从系统的通讯接口等电路的设计,优化了系统整体结构。     

支持实时流计算应用的关键技术研究进展

信息系统在进行知识的挖掘和管理时,需要处理各种形式的数据,流数据便是其中之一.流数据具有数据规模大、产生速度快且蕴含的知识具有较强时效性等特点,因而发展支持实时处理应用的流计算技术对于信息系统的知识管理十分重要.流计算系统可以追溯到29世纪90年代,至今已经经历了长足的发展.然而,当前多样化的知识管理需求和新一代的硬件架构为流计算系统带来了全新的挑战和机遇,催生出了一系列流计算领域的技术研究.首先介绍流计算系统的基本需求以及发展脉络,再按照编程接口、执行计划、资源调度和故障容错4个层次分别分析流计算系统领域的相关技术;最后,展望流计算技术在未来可能的研究方向和发展趋势.     

正交阵并行图象处理的研究和实现

文中提出了具有良好性能的正交阵并行图象处理机系统的硬件构造，并详细分析了快速Ｆｏｕｒｉｅｒ变换，图象矩运算，直方图统计等图像处理中常用算法在并行机上的执行情况，时间复杂度和相对单机而言的加速比。     

Considerations for the design of array processing languages

This paper summarizes the major results of a formal survey of array processor users and indicates how these results were used in the design of a language suitable for array and vector processors. A comparison is also given with an informal survey of other large-scale computer users, which concluded that the best plan was to extend Fortran 77 to meet the requirements for array processing.     

Automatic reconstruction of vasculature

Two of the most difficult problems in Artificial Intelligence are processing visual scenes and processing natural languages. There has been a large amount of research in each of these fields but little on their integration. This is surprising given the potential importance of integrated systems, not only for understanding human cognition but also for the range of practical applications that will be enabled. We review previous work and provide an overview of our own work. We focus upon the medical application of reconstructing complicated cerebral blood vessel structures and associated pathologies from images and medical reports. This gives our work a clear and significant practical aim. We show how the ostensibly disparate technologies can be married using a single knowledge representation. Previous attempts at reconstruction have used images alone and no satisfactory solution exists. We believe that the synergy provided by integrating vision and natural language processing provides an information-rich environment that will enable progress toward an efficient and robust solution. Such an integration will have not only have important practical uses but also implications for Artificial Intelligence, Cognitive science, Philosophy, and Psychology.     

基于功率谱差分的语音特征及其在带噪语音识别中的应用

文章提出了一种抗噪声的语音特征。首先让语音信号的功率谱通过一组带通滤波器,再计算各滤波器输出的差分值。理论分析和实验一致证明,以此作为语音信号的特征,可以大幅度提高语音识别系统在噪声环境中的性能。     

时态跨度的向量化处理与运算

时态跨度是时态断言的重要演算对象,如何有效且准确地计算不同时态粒度刻画下的时态跨度之间的运算结果是一个关键问题。由于时态跨度的非规范特性以及弹性时态粒度的影响,使得粒度转换方法并非总有效。对时态粒度系统作向量化处理,使其同构到n维向量空间,并将时态跨度作完备化和平滑化处理后,映射为向量空间中的自由向量,从而可以通过向量间的运算法则,简单有效地处理各种复杂组合形式下的时态跨度间的运算。     

基于TMS320C80的相关和卷积处理的并行实现

在雷达和声纳等许多信号处理场合,都需要高速、长样本、高精度的数字相关和数字卷积处理,随着并行处理技术和新一代可编程数字信号处理芯片的发展,这种需求可以得到满足。文中利用ＴＩ公司的ＴＭＳ３２０Ｃ８０（简称Ｃ８０）芯片实现了基于“双缓冲”数据传输的、无内存冲突的、零等待通信的长样本并行相关器和并行卷积器,其速度和精度都得到了保证,该算法具有通用性和较大的工程应用价值     

超长指令字DSP上的数字图像处理算法优化方法

数字图像处理(Digital Image Processing)广泛应用于航空航天、生物医学工程、通信工程、工业和工程、军事公安、文化艺术等方面.由于一些应用的实时性和环境要求,通常采用数字信号处理器(Digital Signal Processing,简称DSP)处理图像.采用超长指令字(Very Long Instruction Word,简称VLIW)体系结构的DSP由于功耗低、硬件结构简单和并行性好等优点,在实时图像处理应用中使用广泛.根据图像处理算法特点和VLIW DSP体系结构特点提出在YLIW DSP上优化图像处理算法的一般方法,包括存储优化方法和指令级并行优化方法.最后采用提出的方法对多个常用的图像处理算法优化,试验结果表明有较好优化效果.