基于 FPGA 和线阵 CCD 的高速图像采集系统

针对很多领域对被测物图像采集的高速和实时性要求,文中利用可编程的 FPGA 和线阵 CCD 技术,介绍了一种高速图像数据采集与传输系统的设计.该系统选用线阵 CCD 作为前端信号采集,采用 FPGA 产生与控制整个系统的时序,通过 USB 接口将采集到的数据传给 PC 机做进一步处理.本系统可在色选机中用于运动目标图像数据的采集,由于采用了高速且具有高度并行性的 FPGA 技术,在图像数据的高速实时采集和处理上较其他系统具有很大优势,且设计灵活,配合线阵 CCD 的运用,可有效提高精度、降低成本,对图像采集在其他方面的应用具有参考价值     

基于IEEE1394总线的图像采集处理系统实现

针对卫星激光通信的瞄准捕获跟踪(PAT)系统的图像处理子系统对光信号的检测要求处理速度快,抗干扰能力和实时性强等特点,设计了基于IEEE1394总线的图像采集处理系统来接收CCD传出的图像数据。采用CCD摄像机作为整个系统的光信号探测器,并利用基于IEEE1394总线的图像采集处理系统来接收CCD传出的图像数据。采用了数字信号处理器DSP作为图像处理系统的主控单元,并采用了两片1394芯片分别实现链路层和物理层。对于系统的软件设计,根据角偏差算法的特点,设计处理数据方式为:每采集一个等时数据包就对该数据包进行处理并将结果累加,到下一幅图像传输开始时完成对上一幅图像的处理。经调试,该系统成功应用于卫星激光通信试验系统的激光束位置偏差信号的检测,它具有硬件实现简单,处理速度快,软件升级性好等特点。     

基于FPGA和线阵CCD的高速图像采集系统

针对很多领域对被测物图像采集的高速和实时性要求,文中利用可编程的FPGA和线阵CCD技术,介绍了一种高速图像数据采集与传输系统的设计。该系统选用线阵CCD作为前端信号采集,采用FPGA产生与控制整个系统的时序,通过USB接口将采集到的数据传给PC机做进一步处理。本系统可在色选机中用于运动目标图像数据的采集,由于采用了高速且具有高度并行性的FPGA技术,在图像数据的高速实时采集和处理上较其他系统具有很大优势,且设计灵活,配合线阵CCD的运用,可有效提高精度、降低成本,对图像采集在其他方面的应用具有参考价值。     

图像采集系统的面阵CCD驱动电路设计

详细介绍了基于面阵CCD器件的图像采集系统的构成,通过对CCD图像传感器ICX424AQ的驱动时序及数模转换芯片AD9943转换时序的分析,设计了用于图像采集的CCD驱动电路,并采用FPGA进行了实现。采用双线性插值算法,从表面覆盖Bayer彩色滤波阵列的CCD图像传感器获得全彩图像,图像数据以DVI格式实时发送到LCD屏上显示。     

CCD时序电路与数据缓存器的一体化设计

在分析了Samoff公司的VCCD512H面阵型CCD图像传感器驱动时序关系的基础上,结合某CCD相机电子系统的总体要求,完成了基于FPGA驱动时序发生器与数据缓存器的一体化设计.选用Xilinx公司的XQ2V3000系列FPGA作为硬件设计平台,运用VHDL语言对驱动时序电路和数据缓存子系统进行了描述,并采用Alter公司的Ouartus Ⅱ集成设计软件对设计进行了RTL级仿真及配置.仿真结果表明,所设计的基于FPGA一体化时序与数据缓存子系统不仅可以满足CCD芯片和视频处理的时序要求,还可以与CCD相机控制系统进行可靠的串行通信,从而检测和控制相机的工作状态.     

基于千兆以太网的高清电子警察取证系统设计

利用高清CCD图像传感器,结合FPGA并行处理、灵活性高等特点,设计一种基于千兆以太网的电子警察取证系统。系统采用200万像素高清CCD采集图像数据,并使用FPGA对图像数据进行格式转换、校正以及千兆以太网数据打包以实现高清真彩图像的快速处理与高速传输。有效地解决了传统取证系统由于画面质量差而造成违章证据不充分所带来的执法纠纷。     

基于FPGA的CCD局部图像读取系统的设计与实现

为加快图像采集速度和加强对图像有效信息的充分利用,提出了一种基于FPGA的CCD局部图像读取系统的设计方法。采用VSP01M01作为驱动芯片,完成双采样、模数转换、增益放大等功能,在模拟前端设计特殊时序直接驱动CCD以产生局部信号,以FPGA作为图像采集系统的控制核心,完成了对局部图像的快速采集。该系统已在对针布、接插件等特定工件的检测中实现,实验结果表明,该系统性能稳定、数据传输的实时性强、图像品质高,局部图像传输速度高达114fps,充分满足了工业现场对相机采集速度的要求。     

激光告警机中波长检测系统的FPGA实现

介绍一种用于激光告警机的图像采集与处理系统的硬件设计和软件开发方法。该系统采用线阵CCD获取激光信号,FPGA完成采集控制和信号处理工作,CCD相机与FPGA之间通过Cameralink接口方式传递数据,FPGA采用LVDS端口标准接收数据,数据处理系统由FPGA来实现快速傅里叶变换。实现了激光告警系统的采集与处理的单片集成。对系统各模块分别进行了局部调试和仿真,最后将采集所得的数据频谱图与FFT变换之后的数据频谱图进行比较,结果表明告警系统能够正确探测到目标激光的波长信息。     

基于FPGA的线阵CCD实时图像采集系统

设计了一种基于现场可编程逻辑器件的线阵CCD实时图像采集系统。系统采用线阵CCD TCD2252D作为图像传感器,使用CCD专用信号处理芯片AD9826对CCD信号去噪并实现高速A/D转换,同时用USB接口芯片完成CCD数据的传输,最后在上位机显示采集的图像数据。整个系统由基于Verilog的CCD驱动模块、CCD输出信号处理模块、双口RAM缓存模块、USB接口控制模块等组成,结合上位机模块实现对CCD输出图像的准确采集、显示和保存。实验结果表明,该系统能实时采集和显示图像信息,USB传输速度可达28 MB/s,系统实时性好。     

基于FPGA的高速工业相机的设计与实现

介绍了一种基于FPGA的高速工业相机的实现,其中包含了CCD、AD驱动,数据预处理,UART接口以及Cameralink接口的设计,并给出了设计实际运行的结果。此相机可稳定可靠高速地完成大分辨率图像采集工作。     

棉花“三丝”自动剔除装置中图像采集系统的设计与研究

棉花＂三丝＂的图像采集是棉花异纤在线分拣装置的关键环节,本文针对棉花图像的特点,选择了合适的光源、CCD相机,结合Camera Link协议,利用PFGA＋DSP的方式设计了整个图像采集系统,为后面的图像处理工作提供了良好的硬件平台。     

基于FPGA的高清视频采集与显示系统设计

介绍了一种基于FPGA的视频采集与显示系统的设计.系统以FPGA为核心,配合高分辨率CCD图像传感器、ADC模数转换、视频编码器等,实现了高清视频实时采集与显示.详细阐述了色彩插值与色彩空间转换算法和BURST传输的FPGA硬件实现.测试表明,该系统运行良好,能够满足高清视频实时监控要求.     

基于FPGA+GPU的图像采集处理系统设计

随着嵌入式图像处理系统的快速发展,对于前端图像采集模块的需求越来越高。图像采集的速度、分辨率、可靠性以及集成度对后续设计的准确度由极大的影响。通过对数字图像采集系统进行研究,设计出了基于FPGA和GPU架构的图像采集处理系统,重点研究了图像采集处理系统的硬件设计过程和软件设计过程。在基于FPGA+GPU的图像采集处理系统中,让具有强大运算处理能力的GPU专注于数据存储、用户交互以及后续的图像处理。系统中,FPGA则负责图像的采集、外设控制、任务调度。GPU与FPGA之间通过高速PCIE总线进行通信,分别设计编写基于Linux系统的驱动程序和FPGA端PCIE程序。实验结果表明,所设计基于FPGA+GPU的图像采集处理系统可实现437.5Mbps的实时图像采集存储速度,传输过程实时稳定,数据传输完整。     

线阵CCD精度靶图像触发算法设计

针对线阵CCD精度靶测量弹丸坐标时需要额外触发光幕发送触发信号来决定其何时开始采集的问题。在图像采集过程中,设计一种图像触发算法在接收线阵CCD相机的图像数据信号的同时自动检测弹丸并实时发送触发信号。通过研究弹丸图像的特性以及算法在FPGA上的硬件实现方法,利用当前采集到的图像对算法进行了实验验证。实验验证表明,该算法可有效识别弹丸信号,并能排除其它非弹丸信号的干扰。该算法对提高线阵CCD精度靶触发精度,精简线阵CCD精度靶结构具有十分重要的意义。     

基于FPGA的新型高速CCD图像数据采集系统

介绍一种基于Actel公司Fusion StartKit FPGA的线阵CCD图像数据采集系统。以FPGA作为图像数据的控制和处理核心,通过采用高速A/D、异步FIFO、UART以及电平转换、放大滤波、二值化电路和光学系统实现对图像数据的信号处理,并运用Visual Studio C++和Microsoft公司的基本类库MFC实现对采集数据的显示、绘图、传输控制等。利用搭建的系统平台实现对物体尺寸的测量,通过对所得的数据进行分析处理,明确测量的精度和可以达到的水平。对该系统在实时监控中的优点进行分析。     

高帧频面阵CCD实时显示系统设计

为了能够在特殊环境下拍摄到最优的图像,需要实时地调整相机参数,这要求实时显示拍摄的图像。使用FPGA配合通用Camera Link采集卡,设计了一套通用性很强的高帧频面阵CCD实时显示系统,使用Verilog HDL语言编写CCD驱动程序,能够通过USB实时调整相机的工作参数,使相机工作在最佳状态,使用KAI340D CCD在205.6fps的帧频下测试,系统工作良好,满足了实验需求。     

基于感兴趣区域的可变频CCD实时处理系统

为满足航空摄影测量需求,设计了基于感兴趣区域的可变频CCD实时处理系统。该系统主要由CCD控制模块、数据实时处理模块和显示模块组成。系统充分利用FPGA内部资源,改变了传统FPGA配合微处理器的实现方式,相关算法和时序逻辑控制均在一片FPGA内实现并通过验证,可广泛适用于任何分辨率CCD的智能实时处理。