基于DSP+FPGA+ASIC的实时红外图像处理系统

设计了一种高性能实时红外图像处理系统。针对红外探测系统,提出了DSP FPGA ASIC的图像处理架构,采用FPGA(EP1S10)实现非均匀性校正等图像预处理,自主研制的ASIC芯片实现图像多级滤波处理,DSP(TMS320C64X)实现红外小目标检测算法,构成处理能力强、接口可靠稳定的图像处理系统。实验测试表明,该实时红外图像处理系统工作稳定、可靠,满足系统性能指标的要求。     

基于形态学Top-hat滤波的红外小目标检测

为了满足红外小目标检测任务实时性高的要求,提出了基于FPGA硬件平台设计小目标检测系统的方法;采用模块化的设计思想并充分发挥FPGA并行运算的能力,利用Altera公司DSP Builder工具,按照Top-hat形态学滤波、阈值分割和质心提取的流程实现硬件算法模块;硬件仿真结果表明,该设计可以快速、可靠地检测出动态红外小目标,并具有一定的抗干扰能力,为高速小目标检测系统的研发提供了一种可行的方案。     

基于DSP和FPGA的超大视场红外目标检测图像处理系统设计

研制了一种基于DSP(TMS320C6414)和FPGA(XC2V2000)的超大视场红外目标实时检测图像处理系统。文章详细分析了系统中图像采集、图像处理、伺服系统以及人机接口等模块的工作原理和流程。通过在此系统上运行超大视场红外图像的目标检测与跟踪算法,试验表明目标检测与跟踪效果明显。系统采用模块化设计,计算效率高,工作稳定可靠。     

红外小目标检测跟踪系统设计

从图像处理方法的角度对红外图像中小目标的检测、跟踪进行了研究,给出了系统总体设计框图,整个检测算法的前端图像滤波预处理采用FPGA实现,识别跟踪采用DSP实现。详细介绍了系统各功能模块的设计方法。实验表明该系统实现了小目标检测跟踪的功能,工作稳定可靠。     

基于FPGA的多路红外信号同步检测方法与实现

提出一种对多路红外脉冲信号进行同步采集的设计方案并给予工程实现;为了提高系统的可靠性,设计中采用FPGA技术解决了采用普通电路实现时布板面积大、元器件数目多、电路复杂且难以同步等问题;该系统具有检测路数多、同步性能好、外部电路简单、成本低廉等优点;实际应用结果表明,该检测系统可靠性高,稳定性强,可扩展性好;不仅可应用于物体红外特性的分析,还可应用于红外图像的采集与处理等其它用途。     

单片FPGA的小型非制冷红外机芯设计

针对传统的基于数字信号处理器(DSP)+现场可编程门阵列(FPGA)的非制冷红外机芯平台存在体积大、功耗大、实时性差、系统集成度低等不足,提出了一种基于单片FPGA的小型化非制冷红外机芯平台设计.针对25μm非制冷红外探测器,为满足小型化、低功耗要求,平台在采用先进的FPGA处理器和DDR3存储器技术的同时,将硬件逻辑算法与NIOS Ⅱ软核相结合,完成对红外探测器的时序驱动、温度控制、图像的非均匀性处理、图像增强以及各种人机接口控制.实验结果表明:该系统成像质量较高,系统功耗小于2W,系统延时小于0.5ms,系统具有较强的可拓展性.     

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.     

实时红外弱小目标检测跟踪系统

针对红外弱小目标检测和跟踪的实时性要求,基于法国Sofradir中波(3～5μm)红外热成像仪和英国Hunt Engineering的双DSP管理板卡HEPC9、双DSPC6201和双FPGA搭建了一套实时红外图像处理系统。同时针对C6201微处理器成功地实现了弱小目标检测和跟踪程序的优化和移植。系统测试表明,该系统可实时、有效地检测跟踪每秒50帧,每帧320×240像素,每像素14位的低信噪比的复杂序列图像。     

FPGA的RC-6红外遥控多种协议解码设计

随着消费电子的快速发展,红外遥控应用越来越广泛.目前红外解码基本采用专用解码芯片,对不同的红外遥控协议更改不方便,实现起来不灵活,而基于FPGA的红外解码设计可以方便应对这种情况.本文以RC-6作为应用红外遥控协议解码,阐述了如何方便地用FPGA实现RC-6解码,集成到系统中并显示它可以适应多种红外遥控协议系统,该方案占用资源少,实时性好,实现方便灵活.     

一种基于FPGA的红外视频采集系统设计

介绍了一种基于FPGA技术的红外视频采集系统组成架构,给出了各功能模块的实现方法,包括主要的HDL代码、SignaltapⅡ波形以及QuartusⅡ顶层原理,并制作电路板进行调试,最终的红外图像通过VGA实时显示。结果表明该系统能充分利用FPGA技术的优势,具有扩展性好、控制灵活、开发周期短等特点。     

基于FPGA 的快速中频自动增益控制系统

为了同时满足系统的动态范围和响应时间的需要,提出了一种基于FPGA 的快速 中频自动增益控制( AGC) 系统。首先进行了计算机仿真,利用Quartus II 对系统AGC 算法进 行了仿真,验证了系统搭建控制模块、达到了60 dB 的动态范围控制。通过逻辑仿真软件的验 证和硬件电路的测试,证明系统响应迅速,控制精度高,并且系统用在实际的雷达接收机中取 得了良好的结果,增大了接收机的动态范围,提高了雷达系统的性能。     

边缘增强图像互相关模板匹配的并行架构

基于归一化互相关测度(NCC)的模板匹配已经在图像处理领域得到了广泛的应用。对图像进行边缘检测然后进行模板匹配,可充分利用图像的空间相关性,锐化模板匹配结果的相关峰,提高匹配的准确度,可以获得更高的定位精度。为了有效提高定位精度,考虑到导弹制导系统的算法实时性、体积以及为适应战场不同任务阶段采用不同匹配策略的灵活性要求,基于FPGA,通过结合Sobel边缘检测,进一步改进了提出的图像归一化互相关模板匹配高速并行实现架构。对边缘检测前后图像模板匹配的仿真比较结果表明,边缘检测处理可有效锐化相关峰;基于Altera的FPGA芯片EP2S90和开发软件Quartus Ⅱ 8.0的并行实现架构功能与时序仿真及在实际目标识别系统中的应用表明,这种方案可有效地提高系统的运算速度和定位精度,FPGA实现本身也进一步缩小了系统的体积。     

星载SAR二维AGC的FPGA实现

阐述了一种适合于合成孔径雷达（SAR）接收机自动增益控制（AGC）的方法。该方法通过对AGC起控点设定上下两个门限，用采样数据的幅度统计均值与这两个门限比较，并通过逐次步进的方法得到接收机的增益控制量，从而使AGC环路收敛，不产生振荡。同时设计采用了二维AGC，既保留SAR图像中的对比度，又提高了接收机的动态范围。最后分析了由二维AGC所引起的视频信号毛刺对SAR图像的影响并给出了二维AGC的FPGA实现方案。实验证明，本文基于FPGA的二维数字AGC技术具有调节方便、反馈快捷和精度高的优点。     

全自动称重系统

介绍一种全自动称重系统，该系统将红外发射，接收装置与电子秤相结合，使车辆开过地磅房后计算机能自动记录该车的情况。本系统应用于某垃圾处理场，现场运行情况良好。     

基于单片SRAM和FPGA的红外图像显示的设计及实现

介绍一种采用单片SRAM和FPGA实现红外图像显示的新方案,并对显示系统结构、FP-GA各功能模块设计、SRAM的读/写时序设计进行了详细论述。该图像显示方案可用于红外图像处理系统的硬件调试和红外图像处理效果观测。实际使用情况表明,该显示方案能够很好地满足红外图像处理系统的图像输出需求。     

长距离输水工程自动监测系统优化设计

为了提高长距离输水工程的自动监测和控制能力,设计长距离输水工程自动监测系统,结合对输水工程的水流、水压以及输水管道的状态进行自动监测和控制,提出一种基于FPGA的自动监测系统设计方法。系统主要由输水管道的工况检测模块、AD模块、信息集成处理模块、监测过程控制模块和人机交互模块组成,采用可编程逻辑处理芯片进行长距离输水工程的自动监测系统的处理器设计。设计长距离输水工程监测的自动控制算法,采用程序加载过程控制方法进行监测系统的指令设计,在DSP和FPGA集成处理环境中实现长距离输水工程自动监测系统的硬件开发设计。系统测试结果表明,采用该方法进行长距离输水工程监测的自动性能较好,监测数值与实际值拟合度高于传统方法,误报率低,系统稳定可靠。     

基于嵌入式处理平台的森林火灾检测系统设计

提出了一种基于嵌入式处理平台的森林火灾检测系统,对系统硬件设计和软件设计两个方面做了详细论述.系统核心采用DSP+FPGA设计方案,设计实现火灾检测与报警系统,FPGA采集数字视频图像并对其进行图像预处理,然后在DSP中结合相应智能图像处理和模式识别算法进行处理,处理结果通过微波通信送至主控室,对森林区域进行实时监控.实验结果表明,该系统相比传统感温、感烟等探测技术,能克服周围环境影响,具有准确性高、响应速度快,监控区域广等特点.     

ARM+FPGA的双模导航接收机硬件平台设计

卫星导航系统能够为广大用户提供全天时、全天候、高精度的导航、定位和授时服务.本文介绍一种基于ARM+FPGA架构的GPS/BDS双模导航接收机的设计方法.该设计分为3部分:射频部分电路设计、FPGA部分电路设计和ARM电路设计.其中,射频部分主要完成GPS/L1频点、BD2/B1以及B3频点卫星信号的下变频及采样.FPGA部分做信号处理,ARM负责信息处理.经过测试,此设计是可行的,能够达到导航接收机对于定位和授时精度的要求.     

VXI总线高速数字图像接收模块设计

在某VXI总线自动测试系统中,为实现被测对象的高速数字图像的接收,设计了VXI总线高速数字图像专用接收模块。在硬件方面,通过电平转换和光电隔离将RS-422A差分电平的数字图像信号转换为标准TTL信号,经过FPGA自动存储在静态RAM中,接收完毕后由DSP将存储的图像数据经过VXI接口传至上位机。在软件方面,设计了上位机面板、驱动程序以及DSP程序,从而实现图像数据的读取与上传。目前该模块已交付使用。