基于SDRAM的FPGA实时图像采集系统的设计

针对基于FPGA的实时图像采集系统提出了一种基于SDRAM的实现方法,FPGA中采用模块化设计方法,详细给出了系统的硬件框图,并对SDRAM控制器的控制方法、各模块功能和软件部分进行了具体的设计.仿真结果表明,该系统设计灵活、工作稳定可靠、体积小、成本低,完成了高速数据的大容量存储,可满足于高性能的实时图像采集系统要求.     

基于FPGA的实时图像边缘检测器的设计

利用Quartus II软件和VHDL语言实现了基于FPGA器件的实时图像边缘检测器的设计。设计的图像边缘检测器利用Sobel算子,通过基于乒乓操作的SDRAM图像存储模式以及全硬件实现,有效的提高了边缘检测的速度,实现了实时图像边缘检测的功能。实验结果表明所设计的实时图像边缘检测器能够快速准确的检测图像边缘信息,达到时处理的要求,可以应用于实时图像边缘检测以及其他实时图像处理的前端设计。     

视频图像处理系统前端的芯片优化设计

为了改善视频采集和图像格式转换的实时性,实现具有知识产权的实时视频系统前端模块芯片.利用现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)具有的并行处理能力,对视频采集以及RGB格式转换为YCbCr格式的方案进行了优化,并按照芯片设计流程,把基于FPGA的大规模逻辑电路设计转化为专用芯片设计,完成了视频图像采集和格式转换等视频前端模块的芯片硬核设计.所设计的版图中含有标准单元39594个,芯片总面积约为7.59mm2.仿真和板级调试实验表明,方案不但实现了基于FPGA的视频采集和图像处理功能,并且按照专用集成电路(Application Specifi...     

基于FPGA的地板图像采集和中值滤波设计

实木地板图像采集和预处理是基于计算机视觉的地板等级在线分选的重要步骤,由于图像数据量大,采用基于CPU架构的软件处理方法无法满足在线分选的实时性要求．该文充分利用FPGA的并行处理能力和流水线技术,设计了灵活度高、处理速度快的地板图像采集与预处理系统,设计的基于FPGA并行运算的快速中值滤波算法,有效解决了经典中值滤波算法比较次数多、比较速度慢的问题实验结果表明该文所设计的算法能够显著提高图像预处理速度。     

高清视频车辆检测及跟踪系统的设计与实现

针对目前视频车辆检测与跟踪系统存在检测精度低、跟踪稳定性差等问题,设计基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)结构的高清视频车辆检测和跟踪系统。该系统采用高清摄像机为图像采集单元,利用现场可编程门阵列对采集到的IP视频图像进行实时图像解码和图像预处理,高性能DSP做为系统主控单元实现前景提取、车辆检测、识别和跟踪等功能,DSP与FPGA之间的数据交换通过两路高速串行接口连接,以满足运算处理时大批量中间数据的交互;采用基于背景图像差分检测方法进行运动目标的实时检测,通过计算目标物体的紧密度对运动目标进行分类,利用区域特征跟踪法来快速跟踪图像序列中的车辆目标。试验结果表明:与普通视频相比,高清视频条件下对视频图像进行处理,在定位及寻找物体边缘方面具有优势,提高检测精度10%以上,能够实现对运动车辆的实时、准确、快速跟踪。     

DM642采集彩色线阵CCD图像EDMA帧的设计

基于专用视频/图像处理芯片DM642和彩色线阵CCD TCD2252D设计了一套实时图像采集处理系统。重点研究了在实时图像采集处理系统中,使用EDMA来实时传输图像时,视频缓冲区FIFO阈值与EDMA帧尺寸的设计。     

基于FPGA和SDRAM的雷电地闪探测单元存储系统设计

针对雷电地闪信号存储的特点,提出了基于FPGA和SDRAM的地闪探测单元存储系统的总体设计,介绍了SDRAM控制器设计中的关键问题及解决方案,给出了SDRAM接口硬件电路,详细介绍了SDRAM控制器的核心部分——时序控制器的状态转换设计,最后给出SIGNALTAPII的运行结果。实际雷电信号测试结果证明该存储系统的设计能够满足雷电地闪探测单元系统的需要。     

基于DSP的色选机分选控制系统

为解决物料颜色分选过程中的图像高速采集与处理问题,采用TMS320F28335为核心处理芯片,以FPGA实现图像数据传输与缓冲,分析并改进图像处理算法,并通过分选执行模块执行分选,设计了基于DSP的色选机分选控制系统。经试验验证,该系统能达到设计的各项性能指标要求,具有很强的实用性。     

基于高性能嵌入式平台的人体运动目标跟踪技术研究

随着计算机图像处理方法的飞速发展,图像目标跟踪系统在工业、安防、人体运动检测等领域得到越来越广泛的应用。本文设计并实现了基于TI公司高性能达芬奇片上系统(So C)的实时图像采集、处理、显示和网络传输等功能的嵌入式图像处理,并针对高斯背景建模的改进算法,提出一种基于光流的Mean-Shift核带宽估计算法,实现了对人体运动目标的准确跟踪。     

群体水果动态图像的获取方法研究

群体水果动态图像的采集系统是水果品质实时检测与分级机器人系统的关键组成部分之一,主要由计算机、摄像机、图像采集卡、涡流式接近开关、水果和动态图像采集软件等组成.涡流式接近开关作为水果运动状况检测传感器,用于检测水果位置和触发动态图像采集.群体水果动态图像采集软件在Visual C++6.0环境下结合MIL-LITE函数库实现.根据水果实时自动检测和分级的特点及功能要求,提出了群体水果动态图像的时间序列连续场扫描采集方法,在来自于水果运动状况检测传感器的外触发信号的触发下,计算机视觉系统采集从时间t1到时间tn期间视场内连续运动的水果图像,这些渐进的时间序列水果图像在计算机内被综合后即可检测视场内的每一个水果的外观品质指标,用于分级控制.试验结果表明,该系统可在外界输入信号的触发下,以每秒12帧的速率实时采集群体水果的动态图像,研究结果达到了预期的目标.     

基于FPGA的FFT的实现

在信号处理中,FFT占有很重要的位置,其运算时间影响整个系统的性能。传统的实现方法速度很慢,难以满足信号处理的实时性要求。针对这一现状,本文研究了FFT算法的VHDL程序设计方法,讨论新一代大容量、高速FPGA实现FFT处理中的若干问题。结果表明,时序分析结果与计算结果相一致,验证了程序的正确性,而且利用FPGA实现FFT处理运算速度非常快,可以满足需要高速处理的应用场合。     

循环冗余校验（CRC）编码器设计及FPGA实现

介绍了循环冗余校验（CRC）编码器的设计及FPGA实现过程,采用原理图输入法对整个系统进行了编译和仿真,并在芯片EP1K30TC144-3中对该设计的核心部分进行了测试验证。结果表明,试验数据与理论分析结果完全相符。     

一种基于FPGA的多DSP并行处理系统的设计

为了满足实时信号处理对处理速度的需求,提出了一种基于 FPGA 的多 DSP 并行处理系统。该系统由 DSP 和 FPGA 相结合构成一种处理平台,多 DSP 通过 HPI 接口进行通信,实现了多 DSP 并行处理。并给出了系统设计原理图。经验证该系统具有实时性好,数据传输速率高等优点。     

宽间隔跳频图案的设计与实现

根据对偶频带法和L—G模型设计的要求,构造出一种满足汉明相关的宽间隔跳频图案,并对其进行FPGA硬件实现。系统软件采用模块化的设计模型,利用生命周期长且移植性好的VHDL语言设计实现宽间隔跳频图案。通过时序仿真图和结果验证可以看出,设计出的宽间隔跳频图案,性能接近于最佳跳频序列的性能。     

一种基于FPGA的多DSP并行处理系统的设计

为了满足实时信号处理对处理速度的需求,提出了一种基于FPGA的多DSP并行处理系统。该系统由DSP和FPGA相结合构成一种处理平台,多DSP通过HPI接口进行通信,实现了多DSP并行处理。并给出了系统设计原理图。经验证该系统具有实时性好,数据传输速率高等优点。     

用FPGA实现的位同步电路

位同步电路在现代通信中占有重要地位.根据数字信号特点,设计了超前-滞后全数字锁相环,采用现场可编程逻辑器件(FPGA)进行了集成处理,并通过了系统仿真和下载测试.测试结果表明,该设计方法能比较准确地恢复位同步信号,并适合在不同的传输速率下工作.     

基于FPGA和ARM的新型电能质量监测系统的设计

设计了一种基于FPGA和ARM的新型电能质量监测系统。该系统在FPGA上利用FFT核和软核处理器进行数据采集和处理,通过ARM处理实现数据显示、存储、通信和实时波形显示等功能。系统采用软、硬件协同设计,便于调试与修改。经过实际的调试和运行,电路功能正常,证明了该设计的合理性和可用性。     

Hardware-based image processing for high-speed inspection of grains

A high-speed, low-cost, image-based sorting device was developed to detect and separate grains having slight color differences or small defects. The device directly combines a complementary metal–oxide–semiconductor (CMOS) color image sensor with a field-programmable gate array (FPGA) which was programmed to execute image processing in real-time, without the need of an external computer. Spatial resolution of the imaging system is approximately 16 pixels/mm. The system includes three image sensor/FPGA combinations placed around the perimeter of a single-file stream of kernels, so that most of the surface of each kernel is be inspected. A vibratory feeder feeds kernels onto an inclined chute that kernels slide down in a single-file manner. Kernels are imaged immediately after dropping off the end of the chute and are diverted by activating an air valve. The system has a throughput rate of approximately 75 kernels/s per channel which is much higher than previously developed image inspection systems. This throughput rate corresponds to an inspection rate of approximately 8 kg/h of wheat and 40 kg/h of popcorn. The system was initially developed to separate white wheat from red wheat, and to remove popcorn having blue-eye damage, which is indicated by a small blue discoloration in the germ of a popcorn kernel. Testing of the system resulted in accuracies of 88% for red wheat and 91% for white wheat. For popcorn, the system achieved 74% accuracy when removing popcorn with blue-eye damage and 91% accuracy at recognizing good popcorn. The sorter should find uses for removing other defects found in grain, such as insect-damaged grain, scab-damaged wheat, and bunted wheat. Parts for the system cost less than $2000, suggesting that it may be economical to run several systems in parallel to keep up with processing plant rates.