虫虫首页| 资源下载| 资源专辑| 精品软件
登录| 注册

图像控制器

  • 基于FPGA的红外图像处理技术研究

    随着微电子技术的发展,国内外红外成像技术也得到了广泛的应用和研究。各国军方针对现代战争和未来信息战的新形势,对热成像技术提出了更高的要求,希望今后能研制出性能更佳、体积更小、分辨率和灵敏度更高、作用距离更远、价格更低的红外成像系统。 CCD 成像系统的关键技术是 CCD 器件设计和图像处理。本课题通过对CCD 图像处理技术的研究,采用嵌入式 Nios Ⅱ+FPGA 的工作方式,充分发挥嵌入式 Nios Ⅱ处理器灵活性和 FPGA 处理速度快的优点,构建出结构灵活、处理速度高以及功能完善的图像处理系统。该系统能同时实时实现两点校正算法、加权滤波算法、对比度增强算法以及疵点补偿等多项功能。 本系统成功应用于国内某研究所研制的目前国内最大型面阵 (PtSi 512×512) CCD 焦平面探测器成像组件中,得到了良好的成像效果;同时,由该处理系统构成的 InGaAs 成像组件也处于国内领先水平。从长远来看,该项技术应用于中电 44 所多种成像组件项目的研究中,推动了 PtSi 256×256、PtSi 512×512 焦平面探测器成像组件以及 4096×96TDI CCD 成像组件的工程化应用进程。

    标签: FPGA 红外图像 处理技术

    上传时间: 2013-05-22

    上传用户:元宵汉堡包

  • 基于FPGA的静止图像压缩系统的研究

    基于FPGA的静止图像压缩系统的研究-JPEG编码器的设计电力电子与电力传动数字图像在人们生活中的应用越来越广泛,由于原始图像数据量比较大,因此数字图像压缩技术逐渐成为图像应用的一个核心环节。在数字图像压缩领域,国际标准化组织于1992年推出的JPEG标准应用最为广泛。 本文基于FPGA设计了JPEG图像压缩系统,通过改进算法,优化结构,在合理的利用硬件资源的条件下,有效的挖掘出算法内部的并行性。改进了DCT变换算法,设计了并行查找表结构的乘法器,采用了流水线优化算法来解决时间并行性问题,提高了DCT模块的运算速度。依据Huffman编码表的规律性,采用并行查找表结构,用较少的存储单元完成了Huffman编码运算,同时提高了编码速度。整个设计通过EDA软件进行了逻辑综合及功能与时序仿真。综合和仿真结果表明,本文提出的算法在速度和资源利用方面均达到了较好的状态,可满足实时JPEG图像压缩的要求。 设计了一个硬件开发平台,对JPEG图像压缩系统进行了验证。硬件平台上使用ADV7181B来实现AD转换;使用TI公司TMS320C6416型DSP芯片实现了系统配置以及通过PCI接口与上位机PC的实现数据交换;使用Microsoft VC++6.0开发平台开发了系统控制软件平台,实现对整个压缩系统的控制。

    标签: FPGA 图像压缩系统

    上传时间: 2013-05-24

    上传用户:GHF

  • 基于FPGA的汽车发动机控制器研究

    汽车工业在国民经济增长中发挥着越来越重要的作用。近几年,虽然我国的汽车工业已经得到了飞速的发展,但汽车ECU(Electronic Control Unit)的设计制造一直无法实现国产化,严重制约了汽车工业的发展。针对这个现状,本课题对于ECU的设计进行了初步研究。首次尝试了基于SOPC技术的ECU系统设计,并利用dSPACE实时仿真发动机,完成了ECU的硬件在回路仿真,对控制效果进行了测试和分析。 目前,市场上的ECU系统都是基于专用单片机的。本文首先对现有的汽车发动机控制器结构进行了分析比较,总结出ECU的主要组成部件;而后通过各类方案的对比,确定了本课题采用基于FPGA的嵌入NIOS Ⅱ软核的SOPC技术方案。 之后,进行了汽车发动机模型搭建和控制算法的设计。发动机模型以Hendricks提出的均值模型为基础,参考mathworks公司的发动机建模方案进行设计。并在该模型基础上,参考Fekete提出的针对多缸发动机的基于模型的空燃比控制策略和mathworks发动机控制方案,建立了以控制空燃比为核心的发动机喷油控制算法。并通过simulink的仿真,验证了模型和算法的合理有效性。 基于系统设计总体方案,完成了ECU硬件电路设计,并在该系统中完成了上述算法的移植和优化。最后,利用dSPACE实时仿真发动机,进行ECU的硬件在回路仿真,对本文设计的ECU系统进行了测试。证实了该ECU方案在空燃比控制方面取得了较好的效果。 本论文以大量的图示形式介绍了发动机模型和系统软硬件设计,使得系统结构和软件流程等一目了然,浅显易懂。同时论文中采用的基于SOPC技术的ECU设计具有一定创新性,对于其他ECU系统的开发和设计具有一定指导意义。

    标签: FPGA 汽车发动机 控制器

    上传时间: 2013-07-11

    上传用户:小眼睛LSL

  • 基于FPGA的嵌入式图像采集卡的研究

    图像采集和处理技术在机器视觉和图像分析等诸多领域应用十分广泛,大部分情况下,采集卡只需将前端相机捕获的图像信息正确地传回计算机即可。但是在要求较高的应用场合需要采集卡能准确控制外部光源和相机,完成图像采集,预处理,数据传输。只有这样,用户才可以根据不同的兴趣和需求对特定的某些图像进行采集、传输以及处理,以达到某种分析目的。 本文根据国家985二期项目“三维粒子图像测速系统”的图像采集与处理需要,设计开发了一款以FPGA为核心控制芯片的嵌入式图像采集卡。采集卡以FPGA为逻辑和算法实现的核心器件,不仅实现了传统意义上的图像采集,而且实现了CCD相机控制和激光器同步曝光功能,打破了以往单纯靠增加硬件设备实现同步控制的方法,简化了系统硬件结构并节约系统成本。此外,在系统中嵌入了图像增强算法和采用PCI接口与计算机连接满足了高速采集的要求。同时,采用市场上广泛应用的Camera Link作为采集卡的图像输入接口,提高了系统的通用性、传输速率和抗干扰能力,简化图像获取设备和模拟摄像头之间需要视频解码等连接。具有嵌入式处理功能,光源同步和相机控制的采集卡将使机器视觉系统,图像测速等诸多领域的图像采集应用变得更为便捷。 论文首先对图像采集卡系统的组成、整体方案和可行性进行了论证。然后给出了图像采集卡的硬件设计。在此部分结合整体设计方案,讨论芯片的选型问题。根据所选芯片的本身特点,分模块地对图像采集卡的硬件设计原理进行了详细的阐述。接下来是图像采集卡的软件设计部分。用VHDL和原理图结合的方法对FPGA进行编程,实现了图像采集系统的各个功能模块。根据图像采集系统的要求用DriverWorks软件设计了图像采集卡的WDM底层驱动程序和上层应用程序。最后是用FPGA实现了带修改参数的硬件嵌入式图像处理算法——图像增强。论文中使用QUARTUS软件嵌入的逻辑分析仪SignalTap对FPGA设计的模块进行了硬件调试,给出了调试的时序图和调试结果,经测试分析该采集卡满足“三维粒子图像测速系统”的要求,达到了预期目标。

    标签: FPGA 嵌入式 图像采集卡

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:cazjing

  • 改进的图像自嵌入水印算法及其MATLAB实现

    提出通过对分块图像的DCT 系数进行动态范围压缩来改进传统的基于DCT 变换的图像自嵌入水印算法,并结合灰度变换函数与JPEG 标准量化表重新设计了DCT 系数码长分配表,大幅度提升了量化过程保留的图

    标签: MATLAB 图像 水印算法

    上传时间: 2013-07-28

    上传用户:小鹏

  • 基于FPGA的数据采集与处理技术的研究

    目前,数字信号处理广泛应用于通信、雷达、声纳、语音与图像处理等领域,信号处理算法理论己趋于成熟,但其具体硬件实现方法却值得探讨。FPGA是近年来广泛应用的超大规模、超高速的可编程逻辑器件,由于其具有高集成度、高速、可编程等优点,大大推动了数字系统设计的单片化、自动化,缩短了单片数字系统的设计周期、提高了设计的灵活性和可靠性,在超高速信号处理和实时测控方面有非常广泛的应用。本文对FPGA的数据采集与处理技术进行研究,基于FPGA在数据采样控制和信号处理方面的高性能和单片系统发展的新热点,把FPGA作为整个数据采集与处理系统的控制核心。主要研究内容如下: FPGA的单片系统研究。针对数据采集与处理,对FPGA进行选型,设计了基于FPGA的单片系统的结构。把整个控制系统分为三个部分:多通道采样控制模块,数据处理模块,存储控制模块。 多通道采样控制模块的设计。利用4片AD7506和一片AD7862对64路模拟量进行周期采样,分别设计了通道选择控制模块和A/D转换控制模块,并进行了仿真,完成了基于FPGA的多通道采样控制。 数据处理模块的设计。FFT算法在数字信号处理中占有重要的地位,因此本文研究了FFT的硬件实现结构,提出了用FPGA实现FFT的一种设计思想,给出了总体实现框图。分别设计了旋转因子复数乘法器,碟形运算单元,存储器,控制器,并分别进行了仿真。重点设计实现了FFT算法中的蝶形处理单元,采用了一种高效乘法器算法设计实现了蝶形处理单元中的旋转因子乘法器,从而提高了蝶形处理器的运算速度,降低了运算复杂度。理论分析和仿真结果表明,状态机控制器成功地对各个模块进行了有序、协调的控制。 存储控制模块的设计。利用闪存芯片K9K1G08UOA对采集处理后的数据进行存储,设计了FPGA与闪存的硬件连接,设计了存储控制模块。 本文对FFT算法的硬件实现进行了研究,结合单片系统的特点,把整个系统分为多通道采样控制模块,数据处理模块,存储控制模块进行设计和仿真。设计采用VHDL编写程序的源代码。仿真测试结果表明,此FPGA单片系统可完成对实时信号的高速采集与处理。

    标签: FPGA 数据采集 处理技术

    上传时间: 2013-07-06

    上传用户:eclipse

  • 基于FPGA的图像处理加速研究

    随着微电子技术的高速发展,实时图像处理在多媒体、图像通信等领域有着越来越广泛的应用。FPGA就是硬件处理实时图像数据的理想选择,基于FPGA的图像处理专用系统的研究将成为信息产业的新热点。 本文详细介绍了一种实时监控图像处理系统的设计方案,实现了具有前端视频采集系统、图像预处理功能系统、图像显示系统。该系统采用Altera公司的FPGA芯片作为中央处理器,由视频采集模块、异步FIFO模块、视频解码模块、I

    标签: FPGA 图像处理

    上传时间: 2013-06-20

    上传用户:wc412467303

  • 图像处理算法研究及硬件设计

    随着图像分辨率的越来越高,软件实现的图像处理无法满足实时性的需求;同时FPGA等可编程器件的快速发展使得硬件实现图像处理变得可行。如今基于FPGA的图像处理研究成为了国内外的一个热门领域。 本文在FPGA平台上,用Verilog HDL实现了一个研究图像处理算法的可重复配置的硬件模块架构,架构包括PC机预处理和通信软件,控制模块,计算单元,存储器模块和通信适配模块五个部分。其中的计算模块负责具体算法的实现,根据不同的图像处理算法可以独立实现。架构为计算模块实现了一个可添加、移出接口,不同的算法设计只要符合该接口就可以方便的加入到模块架构中来进行调试和运行。 在硬件架构的基础上本文实现了排序滤波,中值滤波,卷积运算及高斯滤波,形态学算子运算等经典的图像处理算法。讨论了FPGA的图像处理算法的设计方法及优化策略,通过性能分析,FPGA实现图像处理在时间上比软件处理有了很大的提高;通过结果的比较,发现FPGA的处理结果达到了软件处理几乎同等的效果水平。最后本文在实现较大图片处理和图像处理窗口的大小可配置性方面做了一定程度的讨论和改进,提高了算法的可用性,同时为进一步的研究提供了更加便利的平台。 整个设计都是在ISE8.2和ModelSim第三方仿真软件环境下开发的,在xilinx的Spartan-3E XC3S500E硬件平台上实现。在软件仿真过程中利用了ISE8.2自带仿真工具和ModelSim结合使用。 本课题为制造FPGA的专用图像处理芯片做了有益的探索性研究,为实现FPGA为核心处理芯片的实时图像处理系统有着积极的作用。

    标签: 图像处理 算法研究 硬件设计

    上传时间: 2013-05-30

    上传用户:水瓶kmoon5

  • 基于FPGA的图像处理系统

    图像处理技术是信息科学中近几十年来发展最为迅速的学科之一。目前,数字图像处理技术被广泛应用于航空航体、通信、医学及工业生产领域中。图像处理系统的硬件实现一般来讲有三种方式:专用的图像处理器件主要有专用集成芯片(Application SpecificIntegrated Circuit)、数字信号处理器(Digital Signal Process)和现场可编程门阵列(FieldProgrammable GateArray)以及相关电路组成。它们可以实时高速完成各种图像处理算法。图像处理中,低层的图像预处理的数据量很大,要求处理速度快,但运算结果相对比较简单。相对于其他两种系统,基于FPGA的图像处理系统非常合适用于图像的预处理。 本文设计了一种基于FPGA的图像处理系统。它的主要功能有:对摄像头送来的视频数据进行采集,并把它数字化;实现中值滤波和边缘检测这两种图像增强算法;将数字视频信号转换为模拟信号。 图像处理系统由主处理器单元、图像编码单元和图像解码单元三部分组成。FPGA作为整个系统的核心器件,不仅要模拟出12C总线协议,完成视频解码芯片和编码芯片的初始化;还要对视频流同步信号提取,实现图像采集控制,并将图像信号存储在SRAM中;图像增强算法也是在FPGA中实现。采用PHILIPS公司的专用视频解码芯片SAA7111A将模拟视频转化数字视频;视频编码芯片SAA7121完成数字视频到模拟视频的转化。

    标签: FPGA 图像处理系统

    上传时间: 2013-07-19

    上传用户:标点符号

  • 图像预处理及DSPCPCI桥接设计

    实时红外图像处理是红外成像制导的关键技术。本课题来源于兵器工业部第209研究所承担研制的红外成像制导技术背景下的红外图像信息处理机项目。 本文在总结国内外研究现状的基础上,做了大量红外图像信息处理系统硬件部分的设计工作。主要有以下几点: 1.系统方案和总体结构设计 在分析比较目前几种主流系统方案后,将红外图像处理机设计成“双FPGA+双DSP+CPCI”结构。选用ADI公司TigerSHARK系列的DSP芯片ADSP-TS201作为系统高层算法处理的核心处理器,选用Altera公司的FPGA芯片StratixⅡ EP2S60F67214作为底层算法处理和接口控制的核心,选用高速CPCI总线作为红外图像信息处理机与主机的通讯桥梁。 2.FPGA部分的设计是本课题的核心,对FPGA部分进行了设计和调试 (1)图像预处理模块:FPGA负责系统的底层预处理算法和相应控制。首先对采集来的图像数据进行中值滤波和直方图统计,然后按照链路口(Linkport)的通信协议,将预处理后的图像数据实时地从FPGA传给DSP。 (2)DSP-CPCI桥接模块:FPGA负责DSP与CPCI的接口,将DSP处理后的结果通过DSP-CPCI桥接模块传给主机。 联调实验测试表明,实时红外图像信息处理成功实现了对典型红外目标的检测、识别和跟踪,从而验证系统核心FPGA部分的设计是成功的。

    标签: DSPCPCI 图像预处理 桥接设计

    上传时间: 2013-07-13

    上传用户:gjzeus