在图像处理及检测系统中,实时性要求往往影响着系统处理速度的性能。本文在分析研究视频检测技术及方法的基础上,应用嵌入式系统设计和图像处理技术,以交通信息视频检测系统为研究背景,展开了基于FPGA视频图像检测技术的研究与应用,通过系统仿真验证了基于FPGA架构的图像并行处理和检测系统具有较高的实时处理能力,能够准确并稳定地检测出运动目标的信息。可见FPGA对提高视频检测及处理的实时性是一个较好的选择。 本文主要研究的内容有: 1.分析研究了视频图像检测技术,针对传统基于PC构架和DSP处理器的视频检测系统的弊端,并从可靠性、稳定性、实时性和开发成本等因素考虑,提出了以FPGA芯片作为中央处理器的嵌入式并行数据处理系统的设计方案。 2.应用模块化的硬件设计方法,构建了新一代嵌入式视频检测系统的硬件平台。该系统由异步FIFO模块、图像空间转换模块、SRAM帧存控制模块、图像预处理模块和图像检测模块等组成,较好地解决了图像采样存储、处理和传输的问题,并为以后系统功能的扩展奠定了良好的基础。 3.在深入研究了线性与非线性滤波几种图像处理算法,分析比较了各自的优缺点的基础上,本文提出一种适合于FPGA的快速图像中值滤波算法,并给出该算法的硬件实现结构图,应用VHDL硬件描述语言编程、实现,仿真结果表明,快速中值滤波算法的处理速度较传统算法提高了50%,更有效地降低了系统资源占用率和提高了系统运算速度,增强了检测系统的实时性能。 4.研究了基于视频的交通车流量检测算法,重点讨论背景差分法,图像二值化以及利用直方图分析方法确定二值化的阈值,并对图像进行了直方图均衡处理,提高图像检测精度。并结合嵌入式系统处理技术,在FPGA系统上研究设计了这些算法的硬件实现结构,用VHDL语言实现,并对各个模块及相应算法做出了功能仿真和性能分析。 5.系统仿真与验证是整个FPGA设计流程中最重要的步骤,针对现有仿真工具用手动设置输入波形工作量大等弊病,本文提出了一种VHDL测试基准(TestBench)方法解决系统输入源仿真问题,用TEXTIO程序包设计了MATLAB与FPGA仿真软件的接口,很好地解决了仿真测试中因测试向量庞大而难以手动输入的问题。并将系统的仿真结果数据在MATLAB上还原为图像,方便了系统测试结果的分析与调试。系统测试的结果表明,运动目标的检测基本符合要求,可以排除行走路人等移动物体(除车辆外)的噪声干扰,有效地检测出正确的目标。 本文主要研究了基于FPGA片上系统的图像处理及检测技术,针对FPGA技术的特点对某些算法提出了改进,并在MATLAB、QuartusⅡ和ModelSim软件开发平台上仿真实现,仿真结果达到预期目标。本文的研究对智能化交通监控系统的车流量检测做了有益探索,对其他场合的图像高速处理及检测也具有一定的参考价值。
上传时间: 2013-07-13
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本文研究了基于Nios Ⅱ的FPGA-CPU调试技术。论文研究了NiosⅡ嵌入式软核处理器的特性;实现了以Nios Ⅱ嵌入式处理器为核心的FPGA-CPU调试系统的软、硬件设计;对两种不同类型的FPGA-CPU进行了实际调试,对实验数据进行了分析。 在硬件方面,为了控制和检测FPGA-CPU,设计并实现了FPGA-CPU的控制电路、FPGA-CPU的内部通用寄存器组扫描电路、存储器电路等;完成了各种外围设备接口的设计;实现了调试系统的整体设计。 在软件方面,设计了调试监控软件,完成了对FPGA-CPU运行的控制和信号状态的监测。这些信号包括地址和数据总线以及各种寄存器的数据等;实现了多种模式下的FPGA-CPU调试支持单时钟调试、单步调试和软件断点多种调试模式。此外,设计了专用的编译软件,实现了基于不同指令系统的伪汇编程序编译,提高了调试效率。 本文作者在实现了FPGA-CPU调试系统基础上,对两种指令系统不同、结构迥异的FPGA-CPU进行实际调试。调试结果表明,这种基于IP核的可复用设计技术,能够在一个FPGA芯片内实现调试系统和FPGA-CPU的无缝连接,能够有效地调试FPGA-CPU。
上传时间: 2013-05-19
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基于嵌入式技术的远程监控系统可以达到动态、无死角的监控目的,可以对一些特殊环境进行远程监视和控制,且不受湿度、温度等条件的影响,广泛应用于军事、交通、智能家居、医疗监护等多个领域。可以解决传统监控系统将图像采集...
上传时间: 2013-04-24
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基于嵌入式技术的远程监控系统可以达到动态、无死角的监控目的,可以对一些特殊环境进行远程监视和控制,且不受湿度、温度等条件的影响,广泛应用于军事、交通、智能家居、医疗监护等多个领域。可以解决传统监控系统将图像采集设备固定在一个地方而使监控范围有限,适用场合少等弊端。 本文设计了一款基于ARM和FPGA的远程监控系统。首先在对远程监控系统功能分析的基础上,设计了以ARM为主控制器和FPGA为辅助控制器的硬件电路,采用ARM芯片控制图像采集、速度采集、网络传输等干扰小的模块,采用FPGA芯片控制电机驱动、舵机驱动、电池监控等干扰大的模块,大大提高了系统的稳定性;其次设计了基于WinCE操作系统的图像采集、GPIO、PWM、外中断EINT-19的流接口驱动程序;同时设计了基于WinCE操作系统的图像采集及压缩、网络通信、车模速度采集的应用程序;FPGA内部逻辑电路采用Verilog语言完成电源监控、舵机控制、直流电机控制等功能。 本系统集图像采集和压缩、运动控制、网络传输于一体。其图像采集速度达30帧/秒,图像分辨率达640x480,JPEG压缩比达10:1,控制命令响应时间为1s,网络传输速率达10Mbps。其功能扩展容易,功耗低,体积小,抗干扰能力强,具有很好的市场前景。
上传时间: 2013-06-18
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BM3000是一台多通道在线式全自动铅酸蓄电池性能测试和监控系统,它是建立在蓄电池行业对电池特性新研究成果和工业电子监控设备新技术的基础上开发出来的最新一代监控系统。和传统的直流放电法电池性能测试系统相比,它具备以下特点: 采用交流测试方法,进一步有效揭示电池性能特性和老化趋势
上传时间: 2014-08-14
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面向应用于地铁牵引供电系统中的PWM整流器的智能诊断技术开展了研究。文中首先围绕影响PWM整流器可靠性最大的直流支撑电容器提出了基于参数拟合以及Miner累积损伤原则的电解电容器损伤预测方法;其次,文中基于PWM整流器直流中近端非金属性短路时短路电流受其交流电抗器抑制,从而无法可靠实现保护的特点,研究了PWM整流器的非金属性短路电流辨识方法;最后,结合PWM整流器对高性能故障诊断以及虚拟仪器技术的支持,基于分层分布思想以及虚拟仪器技术设计了地铁牵引变电所内PWM整流器的综合监控系统,介绍了系统的组成原理并给出了现场故障录波结果。
上传时间: 2014-12-24
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系统简介位于人民广场西南角的原上海市长信局电信大楼动力与机房环境集中监控系统是由上海高校仪器设备公司于1999年实施完成的大型监控项目,共分为四个相互独立的部分,包括高低压配电监控系统、通信电源监控系统、中央空调监控系统与专用空调监控系统。其中通信电源监控、中央空调监控与专用空调冷却水循环系统采用LonWorks技术,分别由129个LonWorks节点与3台上位机组成三个独立的LonWorks网络,实现相应的监控功能。其中通信电源监控系统在2001年进行了系统升级,整体性能有了很大改善,本文主要对这一系统的升级改造进行介绍,对中央空调监控系统和冷却水循环监控系统仅做概要介绍。
上传时间: 2013-11-11
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(GZDW)高频开关直流电源柜采用国内最新的有源三相功率因数校正技术,最大限度地提高了电力电源的功率因数,减少了对电网的污染,降低了电网损耗。交流输入三级分区防雷保护。智能直流绝缘监测系统及时监测母线对地绝缘故障,自动接地选线。高频开关直流电源柜具有高智能化、高可靠性、安全性好、易操作等优点。具备“遥测、遥控、遥信、遥调”功能,通过MODEM和通信网可实现对电源系统的远程监控,实现无人值守。
上传时间: 2014-12-24
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为满足矿井安全生产要求,介绍了一种以AT89C51单片机为主控器,对环境空气的温度、有毒易燃气体的浓度等进行检测的监控系统。该系统配合外围电路能实现对上述环境指标的控制并存储相关数据与上位PC机通信。它采用硬件抗干扰和软件抗干扰技术,以确保整个系统工作的准确性。 Abstract: In order to meet the needs of mine produce safety,a kind of intellignet mine ambient monotoring and control system based on AT89C51 is introduced.This system can detect the temperature of ambient of mine,the density of poisonous inflammable gas,combined external circuit.With its function part, this system can change above-mentioned elements.
上传时间: 2013-11-10
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摘要:本文介绍了一种大型建筑物火灾监控系统。本系统采用了8031单片机作系统控制器,总体上是一个多处理机通信系统。说明了以串行模数转换芯片为核心的数字化传感器的设计方法及其与8031单片机的接口技术,系统构成,监控软件及工作过程。关链词:单片机 多处理机 通信 模数转换
上传时间: 2013-10-26
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