基于预测和JPEG2000的红外图像无损压缩方法

为了解决空间遥感凝视型探测器获取的数据量巨大的问题,研究了红外图像的无损压缩。经比较,JPEG2000国际标准压缩算法具有较好的压缩性能且有相应的ASIC(Application Specific Integrated Circuit)芯片易于系统实现。本文对连续的红外图像序列的空间和时间相关性进行了分析,以此为基础提出了一种基于预测和JPEG2000算法相结合的无损压缩方案,并以ASIC和FPGA为平台实现了一个复杂度低、性能高的实时无损压缩系统。对不同复杂程度的源图像进行的压缩实验表明,该系统能够实现连续红外图像平均无损压缩比4.516,与JPEG2000标准算法相比,无损压缩比提高了59%以上。     

红外序列图像中小目标实时检测系统设计与实现

针对天空背景下红外序列图像中小目标检测实时性以及工程化的要求,设计了一种基于FPGA+双DSP的实时检测系统,用硬件方式实现了红外图像高通滤波、自适应阈值分割、管道滤波的组合检测算法.通过对实测红外序列图像进行实验表明,该系统能实时、有效的检测25帧/s的低信噪比红外序列图像.     

基于DSP的JPEG视频压缩系统的实现

简要介绍静止图像的压缩编码标准(JPEG)的基本原理,详细描述基于DSP的JPEG硬件压缩系统的实现和软件代码的优化.实验结果表明,按JPEG标准得到的压缩图像具有理想的压缩效果,编码耗时少,保证了嵌入式远程监控系统中图像传输的实时性.     

基于SoC和软硬件协同处理的可重构JPEG2000实现

提出一种基于SOC、具有可重构功能的JPEG2000软硬件协同实现方案.重点分析并实现了一种提升9/7、5/3算法的统一流水线结构.对于标准算法中的彩色变换、内容模型生成模块、Tier1编码和MQ编码器采用硬件加速处理,并对图像预处理单元、Tier2编码和系统控制功能则采用软件在NiosⅡ嵌入式系统上实现.最后采用以Altera公司的EP3C25F672作为核心芯片的开发系统,对该算法进行了软、硬件仿真,结果证明采用软、硬件协同处理,能有效地克服JPEG2000在实际应用中存在的速度和灵活性之间的瓶颈,具有计算效率高和芯片利用率高等一系列优点.     

基于JPEG2000的静态医学图像压缩编码及DSP实现

讨论了JPEG2000的相关核心算法,给出了图像压缩编码系统的硬件设计,并在DSP系统上按JPEG2000标准组织压缩码流.实验结果表明,按JPEG2000标准得到的医学压缩图像具有理想的压缩效果,满足医学图像处理的特定要求.     

基于USB 2.0总线的高速红外场景数字注入接口设计

提出了一种基于USB 2.0总线的高速红外场景数字注入接口的实现方案,解决了目标检测研究中真实红外图像、红外测试图像获取问题,可用于信号处理系统的仿真测试和性能评价,并对该方案进行了硬件实现,编写了相应的驱动程序、回放程序.     

利用自适应模糊推理PMHT算法的红外小目标跟踪与检测

提出了一种基于自适应模糊推理PMHT算法对红外序列图像的小目标进行跟踪和检测.对红外序列图像进行中值滤波、边缘提取、海天线识别与对消等预处理后,可以提取出若干个备选小目标,通过PMHT与模糊自适应相结合算法来实现对备选目标的跟踪和数据关联,最后,根据先验知识和检测条件实现小目标检测.算法通过模糊自适应来调整系统噪声方差,经过多次迭代,从而实现数据关联以及目标模型实时检测.另外,在多目标跟踪中存在目标重叠的现象,运用"记忆和填充"方法来解决多目标的合并和分裂问题,算法易于硬件实现.通过对实际的红外序列图像进行小目标检测,验证了所提方法的可行性和有效性.     

红外实时图像增强的硬件设计与实现

根据红外图像特点,提出了基于FPGA＋SRAM的硬件实时图像处理结构.该硬件设计包含4个主要模块：视频处理模块、FPGA模块、图像存储模块和DA转换及视频合成模块.FPGA是该系统的核心部分,能够实现2D-TDI、图像锐化和非均匀性校正等算法;SRAM阵列是暂存实时图像的,用于算法的实现;FPGA配置FLASH存放FPGA的配置程序;完成硬件调试工作后,尝试实现了部分图像增强算法.     

基于FPGA和DSP的红外图像信号发生器设计与实现

用EP2C35F484-FPGA和TS201-DSP作为硬件架构,设计了一种红外图像信号发生器,用于模拟实际红外探测器的像元输出及时序产生功能,从而可作为红外图像信号处理器调试和开发的信号源.利用数据压缩及插值、制式转换等方法实现了红外图像信号源的模拟视频及数字视频两路输出.     

无损和近似无损图像压缩中的颜色空间变换研究

通过对RGB、YCrCb和可逆JPEG2000三种颜色空间无损压缩方法进行比较,本文给出了在连续的正向和反向变换周期里,对误差进行圆整,误差不会累积的条件,特别是圆整误差在从RGB>YCrCb>RGB的连续周期中不会累积的条件。附加的两位亮度和色度信息可以更好地帮助完成可逆颜色变换,采用YCrCb表示的图像的压缩性能要稍微优于RGB方法表示,但是比采用JPEG2000可逆颜色空间的性能差。本文也研究了近似无损压缩JPEG_LS在连续的压缩与解压周期的累积误差。     

基于FPGA的无损图像压缩算法实现

针对采用传统硬件方法实现JPEG LS无损图像压缩算法时延时较多、实时性较差的问题,文中提出了一种基于FPGA的全流水线结构来实现JPEG LS算法。该结构以提高最大吞吐量为主要目标,通过多级流水线降低每一级运算的延迟,大幅提高了压缩算法的实时性,硬件电路操作频率可达120 MHz。     

基于Microblaze的实时红外直方图均衡器

直方图均衡算法是红外图像处理中一种很有效的图像增强方法.在传统实时红外系统中,一般采用DSP FPGA的硬件结构实现该算法.以某红外系统为应用背景,利用Xilinx公司的SOPC技术--Microblaze软核微处理器,提出了一种SOC解决方案.     

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。     

红外电视跟踪器的数据处理系统设计

针对红外电视跟踪器对导弹等高速运动目标跟踪实时性的要求和数据流量大、处理速度高的特点,设计了基于DSP+FPGA架构的电视跟踪器数据处理系统.该系统采用高速数字信号处理器TMS32ODM642作为核心处理器完成目标的识别与跟踪,计算脱靶量信息;FPGA作为协处理器完成图像的采集和预处理.该系统能够完成对海面舰船目标和空...     

基于JPEG2000的实时红外图像压缩系统设计

文章给出了一个基于JPEG2000算法的实时红外图像压缩系统的设计电路,这个设计 方案兼顾了图像压缩率和抗误码能力,适合在无线信道传输。该电路使用了专用的硬件压缩芯片ADV202和高速数字信号处理器TMS320C6416,解决了直接采用FPGA +DSP设计复杂、开发周期长的缺点。实验表明本文的设计方案工作正常,图像压缩的效果令人满意。     

基于ADV212的高清视频压缩系统设计

针对JPEG2000的复杂性,仅依靠DSP和软件的优化很难再进一步提高其性能,提出了基于专用处理器件ADV212实现高清视频压缩系统的设计方法．设计以专用ADV212作为视频压缩核心,同时利用FPGA实现ADV212的初始化控制、数据采集和辅助处理功能,最终将视频合并为jp2的高清视频格式。试验结果表明,该系统相对DSP实现的高清视频系统,效率提高10％～15％,同时具有体积小、图像质量高、压缩信号易恢复、压缩率可调等优点,支持SMPTE274M（1080i）视频实时编码。     

基于DM8148的红外视频采集存储系统设计与实现

为满足红外热成像系统对图像采集、显示和存储的实时性要求,搭建了基于单片多核处理器DM8148的模块化硬件平台,实现了非均匀性校正和动态范围压缩的图像预处理算法,得到了良好的显示效果。该系统与传统的FPGA和DSP多信号处理板的实现方法相比,极大地精简了系统的体积,减小功耗并节约了成本,具有很强的工程实用性。     

Hardware implementation of a disparity estimation scheme for real-time compression in 3D imaging applications

This paper presents a novel hardware implementation of a disparity estimation scheme targeted to real-time Integral Photography (IP) image and video sequence compression. The software developed for IP image compression achieves high quality ratios over classic methodologies by exploiting the inherent redundancy that is present in IP images. However, there are certain time constraints to the software approach that must be confronted in order to address real-time applications. Our main effort is to achieve real-time performance by implementing in hardware the most time-consuming parts of the compression algorithm. The proposed novel digital architecture features minimized memory read operations and extensive simultaneous processing, while taking into concern the memory and data bandwidth limitations of a single FPGA implementation. Our results demonstrate that the implemented hardware system can successfully process high resolution IP video sequences in real-time, addressing a vast range of applications, from mobile systems to demanding desktop displays.     

一种基于DSP的视频图像压缩系统的设计

介绍了一种基于DSP技术的视频图像压缩系统的实现方法,以TI公司的TMS320VC5402DSP为处理器设计低成本视频图像压缩板.该压缩板是一个独立的视频图像压缩和传输设备,它能直接对全彩色电视信号进行数字化和压缩编码.利用DSP对单幅画面采用JPEG压缩方法,然后以尽快连续方式将各单幅画面联系起来,并通过USB总线将图像数据发送到微机.     

JPEG2000小波变换器的VLSI结构设计

新一代静止图像压缩标准JPEG2000将离散小波变换(DWT)作为其核心变换技术,并推荐采用推举体制(lifting)快速算法来实现.空间组合推举体制算法(SCLA)大大降低了lifting的运算量.当选用9/7小波滤波器时,SCLA的乘法运算量只有lifting的7/12.本文提出了一种实现SCLA算法的VLSI结构,降低了基于lifting实现的运算量, 加快了变换的速度,减小了电路的规模.本文的二维正反小波变换器已经作为单独的IP核应用于我们目前正在开发的JPEG2000图像编解码芯片中.