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.     

高帧频远程图像采集系统

采用光敏二极管阵列(Photodiode Array)固体图像传感器,设计并研制出1000帧/秒的高速PA摄像机,并用光纤实现了对视频信号和同步信号进行远程传输后的图像采集.系统像素100×100;灰度等级256.     

基于DDR模组阵列的超高速数字图像存储技术

为了实现光电跟踪测量系统高精度测量中图像数据的超高速实时存储,提出了基于双数据率(DDR)模组阵列的超高速数字图像存储方案.采用大容量DDR双列直插式内存模组(DIMM)阵列作存储介质,现场可编程门阵列(FPGA)作DDR模组阵列控制器,设计了存储系统.介绍了存储系统的总体设计框图,给出了DDR模组阵列控制器的各模块设计和图像数据的输入、输出方法.测试中完成了数据速率为1 000 MB/s的高速图像实时存储;分析表明其最高数据存储速率可达1 828 MB/s,可满足光电跟踪测量系统高精度测量对高帧频、大靶面图像传感器输出图像数据超高速实时存储的需求.     

基于FPGA的高速实时数据采集存储系统

设计了以FPGA器件XC5VIX50为核心处理芯片的高速数据采集存储系统.在XC5VLX50内部实现的高速状态机和相位延迟时钟作用下,采用4片高速A/D器件流水工作来提高数据采集速度.同时在XC5VLX50内实现的FLASHMEMORY控制器的作用下,实现了数据在存储器阵列的高速存储,数据采集系统可实现百兆以上速度的实时采集存储.     

多通道高速数据采集系统的设计与实现

为了解决多通道数据的高速采集问题,文中讨论了一种基于LabVIEW平台的USB多通道高速数据采集系统的设计方案.该系统采用了USB芯片CY7C68013和A/D转换芯片MAX1320并配合FPGA技术实现多通道数据的高速同步采集,同时基于LabVIEW开发平台采用多线程技术实现了对多通道采集数据的文件存储、显示和分析.经调试应用证明,该系统运行稳定,数据采集可靠实时.     

半导体制冷型高帧频CMOS数字摄像机及其成像噪声分析

为了提高高速CMOS图像传感器的成像质量,降低图像传感器暗电流和随机噪声,介绍了采用半导体制冷方法设计的高帧频CMOS数字摄像机成像系统,并针对该相机系统设计出结构一体化的多级半导体制冷器,实现了制冷量可控。实验结果表明,图像传感器制冷后的温度与环境温度的温差最大可达40℃;通过降低传感器温度很大程度上减少了暗电流固定模式噪声和瞬态随机噪声;此外,在摄像机内硬件实现了彩色滤波阵列转换和列向非均匀性校正,使输出图像信噪比提高了6dB。该相机系统具有集成度高,结构紧凑,高分辨率,高帧频,高信噪比,宽动态范同,成像质量好等特点。     

基于FPGA的出砂信号同步采集与存储系统设计

为满足油气田生产中对油气井出砂信号的采集需求,针对传统出砂监测系统采集数据量小、分辨率低、结构复杂等问题,研究基于FPGA的超声阵列同步采集存储系统。采用FPGA+ARM组合的"漏斗形"设计架构,结合油气井出砂信号的指标要求,设计基于AD9650的多通道采集电路,实现对线形阵列分布探头信号的采集。此外,为减少无效通信数据量,准确捕获有效信号区域,同步缓存多通道数据,设计了出砂信号抽取检测模块,提出了多体并行缓存模组解决方案。结果表明,该系统对油气井出砂信号数据有着高效、快速的采集处理能力,满足了复杂环境下的数据采集要求,有效提高了油气井出砂信号实时监测的精度与效率。     

应用同步FIFO的高速图像采集系统

本文介绍了一种应用FIFO的高速图像采集系统.通过应用两片时钟频率为100MHz的同步FIFO,构建高速图像数据采集系统中的数据传输通道,解决了图像数据输出速度为40MB/s的高速图像数据采集系统中前端采集与后端输出的速度匹配问题.系统实现了实时、高速的采集大量的图像数据.     

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...     

低功耗多处理器贫点阵图像采集系统

本文设计了一种多处理器多通道的贫点阵图像采集系统.贫点阵探测器的输出信号经过电流/电压转换、模拟多路开关选择、滤波、跟随后,由三片双频高速单片机以协同工作的方式进行采集.该系统具有低功耗、小型化的特点.     

一种双通道的交叉数据采集存储系统设计

针对工业领域中高速图像数据有效监测困难以及传统测试系统测量模式单一的问题,设计了一种以FPGA控制芯片为核心,以千兆以太网为数据存储与实时监测的接口,以FLASH为存储单元,合理选择存储模式,结合任务指标要求,提出了高速交叉模式接收存储千兆以太网数据并与PCM数据存储系统方案,该系统可将高速图像数据与音频数据传输并存储至上位机。测试与数据分析结果表明数据存储误码率为0,存储容量为16 GB,具有操作简单、性能稳定等优点。     

光学图像的DSP压缩处理

光学CCD或者CMOS捕获的原始图像数据量过于庞大,若需将其用网络进行传输必然会占用较大的带宽,因此必须对其进行压缩。基于TI公司的多媒体DSP芯片DM642设计了图像的实时捕获系统,对捕获的图像采用AVS的帧内预测算法进行了压缩。通过对系统和算法的测试分析表明,系统对输入的模拟视频图像能达到较高的压缩比,压缩一幅图像的时间可达到16ms,满足了实时的要求。     

静态彩色传真图像的压缩与存储

为了改进G3传真机图像数据压缩功能,进行“静态彩色传真图像的压缩存储”,本文提出了集传真技术、通讯技术、微型计算机技术于一体的微机传真系统,以及该系统在硬件接口上的实现方法,并且在Pc-286微机上用C语言编程实现了传真彩色图像的压缩存储,实验证明该系统较为理想。     

基于图像处理技术的嵌入式智能防盗系统设计

针对市场对于无人值守智能防盗监控系统的实际需求,运用嵌入式技术、图像处理技术,设计并实现了一套可靠性高、成本低的嵌入式智能防盗监控系统。该系统选用PXA270为核心处理器,以Linux为内核,利用USB摄像头采集图像,采用图像处理技术实现了不明目标的自动检测与识别,同时可通过GPRS模块实现智能报警。实验结果表明该系统设计合理,能够出色地完成图像数据的采集、可疑目标的检测与识别、图像数据的存储与报警信息的发送,系统稳定性好,可靠性高。     

在线图像可视铁谱成像系统的像面照度均匀性

为了定量评价在线图像可视铁谱(OLVF)成像系统的像面照度均匀性,建立了一种像面照度模型。以像方参数及放大倍率表征物方视场,将物方视场区域离散化,采用朗伯余弦理论建立入瞳模式的像面照度模型,实现了像面照度的计算与均匀性评价。利用Matlab进行了物面照度仿真分析,确定了OLVF成像系统环形阵列光源的发光二极管(LED)数量,基于像面照度分析确定了最佳成像焦距和放大倍率。计算了油腔通油情况下成像系统中的光能量损耗以及磨粒沉积面的照度分布,建立了油液吸光系数与CCD像面轴上像点照度的关系。结果显示:LED发光强度已知时,仿真计算的像面不均匀度约为5.60%,实际测试的像面不均匀度为8%~9%,满足不均匀度≤10%的要求。开展了磨粒铁谱图像采集实验,结果表明:图像中磨粒清晰可辨,便于图像分割与视觉特征提取。提出的模型可定量描述OLVF成像系统的像面照度,可作为优化系统结构,提高系统成像性能的依据。     

一种改进的忆阻器交叉阵列

本文对忆阻器的惠普模型与差分型忆阻器存储单元进行了分析与研究.利用惠普模型构成了经典的忆阻器交叉阵列,并对其存储性能进行了分析与仿真,提出了一种改进的基于差分型忆阻器单元的忆阻器交叉阵列.理论分析与仿真表明,改进的阵列在存储灰度图像时具有更好的效果,其峰值信噪比提高了约30％.     

A machine vision system for tool wear assessment

Automated tool condition monitoring is gaining considerable importance in the manufacturing industry. This can be attributed to the transformation of manufacturing systems from manually operated production machines to highly automated machining centres. Modern image processing techniques and machine vision systems can now enable direct tool wear measurement to be accomplished in-cycle. Such a system, characterized by its measurement flexibility, high spatial resolution and good accuracy, is presented here. The system consists of a fibre-optic light source to illuminate the tool and a CCD camera (used in conjunction with a high resolution video zoom microscope) to capture the reflected pattern. The extent of the flank wear land has been determined using both textural and gradient operators; a texture operator has been implemented in the final system.     

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.     

传统X线机的医学影像数字化实现

基于DICOM3.0标准,系统地分析了标准中关于X线医学图像的文件格式及网络通信过程,根据传统影像增强-电视系统X线机的数字化特点,设计了一种符合DICOM标准的医学X线图像采集、增强、传输与存储系统,着重介绍了DCM文件的存储、网络传输并给出了软件实现,为传统X线机融入PACS提供了一种方法.     

Mapping of polished coal surfaces by automated reflectance microscopy

The capabilities of Rapid Scan, a system of automated reflectance microscopy, has been extended to the actual mapping of petrographic variation across polished coal surfaces. This is accomplished through computer control of a microscope stepping stage and the storage of binary reflectance data on disc in a matrix form which permits the proper spatial arrangement of values to be re-created. The maps depict lithotype variation, and the distribution of mineral occurrences, cracks and cleat. An image processor can be employed in further map analysis such as the compilation of reflectance profiles from selected areas.