一种基于FPGA的实时视频跟踪系统硬件平台设计

提出一种基于FPGA的视频跟踪系统硬件平台的设计方法,包括主控芯片、CMOS图像采集、多端口SDRAM控制器、图像VGA显示、SOPC系统和云台控制驱动等电路的设计。通过该平台,可以实现实时图像采集、缓存、显示和云台驱动;在SOPC系统中加入代码,可以实现运动目标的检测、跟踪、定位,改变云台转动方向,实现自主跟踪。     

基于NiosⅡ的VGA图像控制器的研究与设计

VGA(视频图形阵列)作为一种标准的显示接口得到了广泛的应用.随着嵌入式系统的迅速发展,尤其是高速图像处理的发展,对实时图像处理进行显示有了更多的需要.本文依据VGA显示原理,"抛弃"VGA显示专用芯片,采用SOPC(可编程片上系统)技术,将NiosⅡ32位处理器软核嵌入到FPGA(现场可编程门阵列)中.通过编写DMA控制模块和VGA显示控制模块,设计TVGA图像显示控制器.此方法构建的VGA显示系统体积小、功耗低、可靠性强.     

高速CMOS图像存储与实时显示系统设计

针对遥测系统图像单元存在数据量大、速度快、无法直接存储显示等问题,设计了一种高速图像存储与实时显示系统。系统以Spartan 6系列现场可编程门阵列(FPGA)作为核心处理器,使用Full模式Camera Link接口采集CMOS相机输出的图像数据,利用DDR3乒乓缓存技术将图像数据写入由SATA控制器组成的磁盘阵列中,并且通过千兆以太网接口将处理后的数据上传至计算机;图像数据采用抽帧以及降低分辨率的形式,将其转换为1 024×768像素的VGA分辨率格式,最后通过VGA接口对图像进行实时显示。实验结果表明,该系统能够对分辨率为2 048×2 048像素、帧频为150 f/s的高速图像数据进行长时间存储与实时显示。     

基于SOPC技术的嵌入式PLC虚拟机设计

设计了一种新型的基于可编程片上系统(SOPC)技术的嵌入式可编程逻辑控制器.介绍了嵌入式PLC的总体结构,并且对核心部分PLC虚拟机的实现分别从硬件和软件两个方面进行了详细阐述,其中运用NiosⅡ软核作为处理器,μC/OS-Ⅱ实时操作系统作为虚拟机运行平台,实现了逻辑控制器的实时控制功能.系统以现场可编程门阵列(field programmable gataarray,FPGA)为平台开发的逻辑控制器简化了平台硬件结构,具有开放、使用方便、可自定义外设和本身结构紧凑等特点,可以灵活的实现定制应用.     

基于NiosII的VGA图像控制器的研究与设计

VGA（视频图形阵列）作为一种标准的显示接口得到了广泛的应用。随着嵌入式系统的迅速发展,尤其是高速图像处理的发展,对实时图像处理进行显示有了更多的需要。本文依据VGA显示原理,“抛弃”VGA显示专用芯片,采用SOPC（可编程片上系统）技术,将Ni0SII32位处理器软核嵌入到FPGA（现场可编程门阵列）中。通过编写DMA控制模块和VGA显示控制模块,设计TVGA图像显示控制器。此方法构建的VGA显示系统体积小、功耗低、可靠性强。     

基于SOPC的运动目标图像检测系统设计

介绍了一种基于可编程片上系统SOPC的运动目标图像检测片上系统,该系统采用软/硬件协同设计的方法,使用Altera EP2C 35 FPGA芯片与OV5620视频摄像头配合实现了高速的数字图像处理,选用SDRAM和FLASH作为图像数据的外部存储器,满足了运动检测和保存现场的需要,同时借助ADV7123把数字图像信号转换为模拟信号送入VGA显示屏进行实时显示。并且设计采用Verilog HDL和C语言相结合使用硬件实现了系统的大部分功能,提高了系统的处理速度,具有良好的灵活性和适应性。     

基于FPGA的VGA波形显示方法研究

介绍了基于现场可编程门阵列(FPGA)技术实现波形显示的两种方法,同时针对波形显示中出现的不稳定性提出了一种稳定显示波形的策略。首先利用高速A/D转换器将采集的波形信号进行波形稳定控制,然后存进FPGA片内的RAM中,最后以VGA方式实时地显示出来。给出了两种方法的VGA波形显示图,并对比分析了两种方法的特点。     

基于NiosⅡ的视频采集及网络传输系统的实现

研究了一种以NiosⅡ为处理器核心的视频采集及网络传输系统并FPGA实现.系统采用双NiosⅡ处理器构架,利用SOPC技术构建网络平台,分析了SOPC系统定制、存储空间共享、内存映射、双核通信的实现机制.设计采用PAL制式的摄像头作为视频数据源,两个NiosⅡ软核和外设组成的SOPC系统负责视频数据的采集、缓存、打包及发送.系统中双NiosⅡ协同工作,以嵌入式Linux操作系统作为软件平台,在RTP实时传输协议的支持下实现视频数据网络传输,提高系统的工作效率和稳定性.     

基于FPGA的软硬件协同实时纸病图像处理系统

基于现场可编程门阵列(FPGA)硬件实现的纸病图像处理算法结构简单,不能满足复杂图像算法的需求,针对这一问题,提出了一种基于FPGA的软硬件协同实时纸病图像处理系统.采用FPGA芯片作为系统的核心,由CCD相机采集图像,通过DDR2SDRAM作为外部存储器来缓存图像数据,将SOPC作为控制核心,以此协调软硬件共同进行纸病图像处理,将易于硬件实现的图像处理模块用Verilog HDL语言编写,实现相应的图像处理功能;将硬件模块难以实现的功能交由SOPC中的CPU来实现.实验表明:系统实时性强,能满足纸病图像处理的速度要求,且可以进行复杂的图像算法运算,同时具有设计简单,成本低的特点.     

基于FPGA的VGA图像显示控制的设计和实现

本文介绍一种利用可编程逻辑器件实现VGA图像显示控制的方法。由于是对视频数据进行处理，利用可编程器件FPGA设计VGA图像显示控制，能轻松地达到了面积和速度上的要求。该技术方案在工业现场中有多种实际应用。     

基于SOPC的VGA显示技术的研究

介绍了基于SOPC技术的图像显示系统。存储在SRAM中的图像数据经过DMA通道高速传输到VGA控制器,然后由VGA控制器产生时序在VGA显示器上显示。整个系统由一片Mtera公司的FPGA芯片EP1C20以及外围的存储器和接口电路构成。实验表明,采用SOPC技术构建的VGA显示系统体积小、功耗低、可靠性强。     

基于FPGA的VGA多幅图片动态显示系统

本文使用FPGA芯片,在QuartusⅡ 工作平台下,利用Verilog硬件描述语言,实现了VGA多幅图片动态彩色显示系统的设计.设计中将VGA显示的同步控制、图像显示地址、像素存储单元、动图延迟器、颜色产生等模块集成在一块可编程FPGA芯片上,提高了显示系统的集成度和电路的可靠性.由于FPGA的在系统可编程特性,所设计的参数可通过现场编程调整,增强了显示系统设计电路适配的灵活性.在显示的效果上,提高了显示图片的趣味性,该显示系统能够应用到视频特技效果的切换技术中.     

基于SoC FPGA的心电信号检测系统设计

设计实现了一种基于片上系统现场可编程门阵列( SoC FPGA)的心电信号( ECG)检测系统.系统通过具有高输入阻抗、高共模抑制比和低噪声的前置采集放大电路,实现心电信号的拾取和预处理.通过基于SoC FPGA的硬件平台和移植的嵌入式Linux开发环境的软硬协同设计方式,完成了心电信号的A/D转换、VGA显示、Micro SD卡数据存储和心电信号算法处理,能够对心电信号进行小波分析和QRS波检测,实现了对心电信号的采集、显示、存储和处理.     

基于FPGA的实时图像采集系统

针对实时图像采集系统数据量大,实时性强的特点,提出了一种基于FPGA的解决方案;在单片FPGA芯片上完成整个系统的软硬件设计,集成度高,可靠性强;图像的采集、存储及显示都采用硬件逻辑实现,此外,用逻辑实现处理算法,经几个时钟周期的延时就完成了图像处理,充分体现了FPGA并行处理的优势;实验表明,该系统较好地满足了系统的实时处理要求。     

基于FPGA的VGA接口技术

本文设计了一种基于现场可编程逻辑器件FPGA计的多显示模式VGA接口。通过设计一种全新的分频算法,使该接口能支持从VGA到SVGA多达13种显示模式,在实际利用FPGA的嵌入式系统中能替代VGA专用显示芯片,节省了计算机处理过程,加快了数据处理速度,节约了硬件成本。     

基于SOPC的USB设备控制器IP核设计

可编程片上系统将处理器、存储器、I/O接口等系统设计必需的功能模块集成到一个可鳊程逻辑器件上,具有灵活的设计方式、可裁减、可扩充、可升级等优点,并具备软件硬件在系统可编程的功能.详细给出了基于Altera公司的SOPC器件完成USB设备控制器IP核的设计方法和过程.首先是对USB控制器IP核功能模块的划分,然后是分模块进行具体的设计.重点讲述了串行接口引擎控制状态机和端点控制器的设计.最后,在实现USB设备控制器的基础上,对整个设计进行对仿真、验证和综合.     

基于FPGA的红外焦平面阵列图像采集及处理系统设计

介绍了一种基于FPGA的图像采集及处理系统实现方案,采用Altera公司的EP2C35系列现场可编程门阵列FPGA作为控制核心,完成了图像采集、存储、预处理及下位机实时视频合成、显示等功能;简介了各功能模块的实现方案,给出了软硬件实现要点及实验结果,系统末端Camera Link协议接口配合PCI图像采集卡将采集处理后的信号传送至上位机;在上位机端的Sapera CamExpert用户界面中以grab连续采集或snap单帧采集模式即可捕获下位机端送来的图像信号,从而实现了高速实时图像采集及处理。