基于RTX和反射内存的红外景象投射系统实时性设计

红外景象投射是红外成像半实物仿真的关键技术,实时性是其重要性能指标。提出了一种红外景象投射系统设计方案,系统由红外图像生成和红外图像转换两部分组成。图像生成系统基于通用GPU实现,图像转换基于电阻阵列实现。根据仿真应用对像元规模和帧频的需求,采用反射内存网络实现图像数据传输和帧同步。通过红外图像帧周期测试,评估系统的实时性。测试结果表明,在Windows系统下红外图像生成帧周期不稳定,会出现随机性大幅度偏差。提出采用RTX的扩展的实时性设计,给出详细实现方案。试验结果表明:Windows系统中断响应的不确定性是影响图像帧频稳定的主要原因,基于RTX的实时性设计可以保证图像生成在帧同步控制下稳定地以200 Hz帧频运行。     

基于反射内存网的红外导引头测试系统通信技术

针对武器装备的半实物仿真测试系统对实时通信的需求,提出了一种基于反射内存通信网络实现的红外空空导弹导引头动态测试系统,并给出了测试系统的组成、工作原理、软件设计方案和具体实现途径。在对反射内存网络原理深入分析的基础上,搭建了基于该红外导引头测试系统的物理平台,并对关键指标进行严格测试。测试结果表明,反射内存网络可以很好的适应半实物红外导引头测试系统对网络通信的强实时性、低迟延、高速率等各方面不断增长的要求。     

一种适用于实时仿真系统中高速数据传输网络研究

针对一些实时仿真系统大数据包高速传输的需求,提出了一种以反射内存为基础的实时高速大数据量擞据传输方案,给出了一种实时网络性能指标测试方法,基于该方法对反射内存网的实时指标进行了考核,并在一种典型实时仿真系统中进行了验证.实验表明所提出的实时传输方案可满足的高实时大数据量通讯需求,同时,该方案便于大系统调试和升级等.     

红外图像实时生成系统的实时性实现

针对红外图像实时生成系统的实时性需求,从高帧频图像实时生成、图像数据实时传输、实时控制三个方面对系统中与实时性相关的关键环节进行了探讨。通过选用高品质的图形工作站、搭建高速通信网络、图像实时生成软件的实时性设计和实时操作系统VxWorks与硬件的无缝连接等措施,使系统实现了高实时性。论证表明,采用这些措施可以在Windows XP操作平台上生成128×128像元、200 Hz以上帧频的逼真红外图像。     

数字注入式红外实时仿真技术研究

介绍了新研制的数字注入式红外成像仿真系统中采用的一些实时仿真技术,主要包括:通过多线程技术实现监听、仿真计算、结果输出等多任务的实时调度;通过光纤反射内存网实现实时通讯;通过乒乓缓存、DirectDraw实现红外图像的实时平滑显示;通过主控猝发DMA传输提高仿真结果输出速度.测试结果显示,上述方法能有效提高仿真实时性.     

红外成像目标模拟器图像生成系统的实时性措施

动态红外图像实时生成是红外成像制导半实物仿真系统目标模拟器的关键技术之一.图像生成的质量与实时性是设计和研制红外图像实时生成系统需重点考虑的问题.介绍了某红外图像实时生成系统的设计方案,详细阐述了系统的实时性措施.从系统的硬件选型、硬件设计和软件设计共7个方面(即选用基于反射内存的实时通信网络、基于PC架构的图形工作站、关闭垂直同步、驱动控制单元实时性设计、Windows XP系统实时性改造、图像渲染控制与帧时间测试、非均匀性校正算法的在线查表)出发,来保证图像生成的实时性.红外图像实时生成系统的测试表明:图像生成的帧时间可控制在5 ms内,满足全系统200 Hz帧频的要求,所采取的实时性措施是有效的.     

基于CIG的动态红外图像实时生成系统

动态红外图像实时生成是红外成像半实物仿真系统的关键技术.介绍了国内外在该领域的研究现状和发展趋势,研究了空中目标的红外辐射模型和基于计算机图像生成技术进行红外图像生成的过程,分析了Vega生成红外图像的原理,并提出了采用商用图形工作站组建图像生成系统的方案.采用HP图形工作站组建硬件平台,在VC环境下采用Vega红外模块编写图像生成软件,在三种不同工作方式下对实时性进行了定量的测试.结果表明:PC架构商用图形工作站的计算能力能够满足红外成像半实物仿真对成像实时性的要求,配以像素数据协处理板卡,该方案还可以满足未来更大图像规模的应用需求.     

红外成像制导仿真图像实时生成系统设计与研制

为了更加逼真地模拟红外目标及战场背景,基于图像生成及显示计算机、硅桥MOS电阻面阵控制计算机系统、128×128 MOS电阻阵列及电源、实时通讯反射内存网络(反射内存卡及光纤)、目标及背景红外图像实时生成软件和MOS电阻面阵控制软件等6部分组成了某红外图像实时生成系统;该系统采用的高速光纤反射内存实时通讯网络、超大规模D/A控制板等使得帧刷新频率达到了200 Hz以上、长线传输不受环境电磁干扰、更易于向256×256MOS电阻阵列扩展等,同时保证了在五轴转台的恶劣环境下可靠工作.     

一种基于LVDS的红外图像长距离传输系统设计

为实现红外图像数据长距离传输,设计了一种基于LVDS高速串行链路的系统.LVDS传输系统既符合长距离实时红外图像数据传输的要求,又降低了互联总线的数量,减小了系统互联的复杂性和成本.在FPGA内实现LVDS传输需要的图像数据格式转换.     

高速光纤总线技术在导弹上的应用研究

高速总线已成为弹上信息传输的发展趋势,结合弹上信息传输的特点和新一代导弹武器综合信息传输需求,提出了一种适合弹上信息传输的基于反射内存光传实时网的弹上总线设计方案。在对反射内存光传实时网弹上总线深入分析的基础上,搭建了基于该总线的测试系统,进行了关键指标的测试。测试结果表明,该光传实时网络可较好地适应弹上信息传输系统在传输速率、实时性、可靠性、容错能力等方面不断增长的要求。     

红外导引头半实物仿真中红外图像注入器设计

为了实现红外导引头半实物仿真中红外图像的实时生成和注入,设计了红外图像实时注入系统,并完成了软硬件系统设计方案。该系统的软件部分基于OSG生成实时红外仿真图像,硬件部分主要为一块PCI图像数据发送卡,将软件部分生成的实时红外仿真图像转化成Camera Link格式输出。实际应用表明,该系统完全可以实现红外图像实时仿真和注入。     

基于Windows平台的分布式实时仿真系统

通过介绍基于Windows的实时扩展子系统RTX,提出了解决Windows下分布式仿真的两种方案:基于RTX的反射内存网分布式仿真和基于以太网的令牌环分布式仿真架构。并比较了两种架构与传统Windows方案在实时性能上的差别。两种方案在满足分布式仿真系统实时性要求的基础上,能为不同要求的仿真提供灵活可靠的选择。     

基于CPCI的红外图像实时处理系统

提出了一种基于CPCI总线、采用FPGA DSP架构的高性能红外图像信号实时处理系统。在该系统中,FPGA芯片XC2VP20-5FG676负责控制采样并作为红外图像信号的预处理单元,DSP芯片TMS320C6416T构成高速处理单元,PCI接口芯片PCI9054实现标准的32位PCI总线接口,从而构成了一个可用于红外信号采集处理的通用标准化硬件平台。该方案充分结合了不同处理器件的优点,具有处理能力强、数据传输速度快、接口可靠方便和编程灵活等特点。实验证明,系统能够满足红外图像实时采集处理的要求。     

基于3G通信的嵌入式图像传输系统

嵌入式处理器以其高处理性能、低功耗、低成本、易裁剪、体积小等优势,在各类电子设备中越来越普及.3G通信则以其高传输速率、覆盖范围广、通信质量好等优点,适合大数量实时传输.结合两者的优势,文中设计了一种基于3G的嵌入式图像传输系统.该系统使用TCP传输协议,采用C/S服务模式,图像数据通过服务器转发.实验结果表明,图像能够稳定传输,基本满足实时传输要求.     

红外与可见光图像实时配准融合系统

描述了一个自主研制的基于实时分布式多处理机的图像配准和融合系统的设计与实现方案。本系统是具有并行计算机体系结构的通用高速实时图像融合处理系统,选择VxWorks实时操作系统和VEM64x总线的软硬件平台,采用AD公司新型的TS101DSP处理器为核心,多DSP处理器分布并行进行处理,完成多源图像实时高速配准和融合需要进行的大量运算,CPLD芯片完成了采集控制以及多传感器视频同步。由于采用了基于高性能DSP的实时嵌入式系统和通用标准化总线结构设计,该系统可以灵活地应用多种配准和融合算法来实现可见光和红外双通道数字图像的高速实时融合处理,比较好地解决多尺度图像配准融合算法的大数据量计算处理与系统实时性要求之间的矛盾,为多传感器实时图像配准融合处理系统的研制奠定了良好的技术基础。     

基于Android的视频流自适应算法设计

随着网络的快速发展,对高质量视频的实时传输提出了更高的要求,然而由于智能手机处理能力低、内存小等硬件配置因素,使得嵌入式媒体播放器中的视频数据无法自适应网络状况,最终导致视频数据在传输过程中大量丢失,降低接收到的视频图像质量。在此提出基于Android的视频流自适应算法,该算法可动态探测网络带宽,自动适应网络拥塞状况,制定平滑的数据传输带宽,缓解网络拥塞．根据传输带宽控制视频编码和视频传输速率,提高视频传输质量。     

扫描型红外焦平面探测器图像实时传输系统

探讨了一种扫描型红外焦平面探测器(IRFPA)图像实时传输系统的原理、结构及其实现。根据系统指标要求,提出了一种基于FPGA的红外图像实时传输系统,并利用光纤传输技术与USB协议来实现。该方案不仅实现了扫描型IRFPA图像的实时传输,而且实现了双模式显示,为之后图像融合、目标跟踪奠定了基础。     

密集残差网络红外图像超分辨率重构

单幅红外图像超分辨率重构算法作为红外图像分辨率提升应用的关键技术,近年来得到了广泛的研究。为了提高红外图像的分辨力,提出了一种基于残差密集对抗式生成网络的单幅红外图像分辨力提升方法。与以往基于对抗式生成网络的分辨力提升方法不同,本文方法的新颖性主要包含两个方面。首先,在网络架构方面进行改进,以提高性能。设计密集残差网络作为对抗式生成网络的生成网络,充分利用了低分辨率图像的有效特征。在生成网络中引入了一种连续内存机制,以利用密集的剩余块。其次,将Wasserstein-GAN作为损失函数,对判别网络模型进行修正,以达到稳定训练的目的。利用红外高分辨率图像数据集进行了大量的实验,结果表明,该方法在客观评价和主观评价方面均优于目前最新的方法。