一种高速大容量图像存储装置的关键技术研究

针对高速图像采集存储要求,设计一种高速大容量存储装置。该装置以FPGA为主控芯片,以FPGA内部集成的高速串行收发器Rocket I/O GTP作为图像数据接收单元,通过FPGA控制MCB硬核操作2片DDR2 SDRAM构成兵乓缓存单元,以32片NAND FLASH组成的阵列为存储单元,采用交叉双平面页编程技术对FLASH进行数据存储。实现了对3个速率为50 MB/s的图像通道数据实时采集存储。通过对FLASH阵列中的图像数据进行回读分析,测试结果无误,验证了系统功能的有效性和可靠性。     

红外图像实时显示技术研究

在红外成像系统中,为改善红外图像实时显示的稳定性和连续性,提出采用双缓存机制存储数据,采用多线程技术显示图像.以PC机和高速数字信号处理板构成的主从式系统为例,简单介绍了系统的组成,详细阐述了双缓存机制和多线程技术的实现过程,最后给出了实时显示的图像效果.实验结果表明:采用双缓存机制和多线程技术后,图像显示连续稳定,响应用户操作迅速及时.     

Base型Camera Link脱机存储系统设计

为解决现有Base型Camera Link相机需要专用采集卡和系统机才能存储的问题,设计了基于FPGA的脱机存储系统.该系统使用两片SDRAM交替缓存图像后,经乒乓操作存储到两块IDE固态硬盘中.该系统实现了分辨率为640×480,帧频为100 f/s的10位图像数据存储.实验表明系统实现了图像数据的完整存储.     

基于LVDS的高速图像数据存储器的设计与实现

为实现高速图像数据的实时接收存储和有效转发,设计了一种基于Flash的高速大容量固态数据存储器。该存储器以LVDS作为数据传输接口来接收两路高速数字图像数据;用外部FIFO作为图像数据缓存以确保数据接收和存储的并行性;通过FPGA控制整个系统的运行。经实际应用,该系统可成功地完成图像数据的接收、存储和转发功能。     

红外相机数据高速实时存储技术

介绍了一种高速大容量固态存储器的组成机制和存储技术,以FPGA为逻辑控制单元,通过LVDS接口电路将红外相机采集到的图像数据经过乒乓结构实时无缝缓存,利用流水线写Flash技术提高了Flash写入的速度,可通过扩展Flash阵列来满足速度更高容量更大的存储要求。可用FT245控制的USB2.0接口读取Flash中的数据并上传至计算机,最后用分析软件可以清晰看到拍摄结果。结果表明,该系统稳定可靠地存储了高速传输的图像数据,具有较强的可行性和实用性。     

基于LVDS接口的高速图像数据记录器的设计与实现

为实现高速图像数据的实时接收存储和有效转发,本文设计了一种基于NAND型FLASH的高速大容量固态数据记录器。该记录器以LVDS作为数据传输接口来接收两路独立的高速数字图像数据;用外部FIFO作为图像数据缓存以确保数据接收和存储的并行性;通过FPGA来控制整个系统的运行。经实际应用,该系统可成功的完成图像数据的接收、存储和转发功能。     

基于DDR模组阵列的超高速数字图像存储技术

针对光电跟踪测量系统高精度测量对高帧频、大靶面图像传感器图像数据超高速实时存储的需求,提出基于DDR模组阵列的超高速数字图像存储方案.该方案采用大容量DDR双列直插内存模组(DIMM)阵列作为存储介质,使用现场可编程门阵列(FPGA)实现DDR模组阵列控制器,在实验中实现数据率为1 000 Mb/s的超高速大容量数据实时存储,且其理论的最高数据存储速率可达1 828 Mb/s.     

机载TDI CCD相机高速图像实时存储系统

介绍了用于一种机载TDI CCD相机的高速图像实时存储系统的设计方案。系统中CCD相机图像数据经过数据缓存器缓存后传递给DMA控制器,再经过SCSI协议控制器写入SCSI硬盘中。利用VHDL语言对FPGA芯片编程实现主控制器和DMA控制器功能,从而协调SCSI协议处理器实现数据的存储。经过实验验证,该系统能够满足机载TDI CCD相机的高速图像实时存储要求。     

多线程存储YUV数据在安防系统中的应用

安防监控系统中常要处理YUV格式的图像数据。实时存储的单位时间内数据量大,容易丢帧。为满足实时存储的需求,设计并实现了一种基于多线程的YUV格式的图像存储软件。采用定量的缓冲区进行缓存大量实时的YUV数据,再利用多线程实现该数据的实时存储。实验结果显示以多线程实现的摄像机实时数据采集和实时数据存储是可行的,而且能够确保记录的图像数据丢帧率低、可用性高。     

一种应用于CMOS图像传感器的逐行转隔行数据缓存方法

从结构设计和方法优化入手,提出了基于双SRAM缓存结构并采用乒乓读写原理的CMOS图像传感器逐行转隔行数据缓存方法.该方法采用两组SRAM作为缓存,并利用乒乓读写原理,抽取逐行数据中奇数帧周期的奇数行作为隔行数据的奇数场,抽取逐行数据中偶数帧周期的偶数行作为隔行数据的偶数场,最终实现CMOS图像传感器逐行数据到奇偶隔行数据的转换.相比传统的采用片外帧存储处理方式,极大地减小了存储面积,便于实现与CMOS图像传感器的单芯片集成,降低了成本,同时也极大地降低了电路工作时的存储读写功耗.     

基于Nios II的弹载高速图像存储记录仪

针对传统弹载图像存储记录仪存在硬件电路体积大、系统扩展性差、数据存储速率低等问题,提出了一种基于Nios II的弹载高速图像存储器设计方案。以FPAG片上软核处理器Nios II为控制核心,采用新的双级流水线存储阵列结构实现图像数据的高速存储,通过信号接口阻抗匹配方案有效增强LVDS图像信号接收稳定性。系统能以240Mb/s的速率循环存储图像数据,具有稳定性强和微体积的优点,试验证明系统稳定可靠,能实现弹载高速图像的精准高速存储。     

基于64位操作系统的超高速视频存储系统

针对目前靶场光学测量设备中大量超高速高像素值数字相机,设计了一种基于64位操作系统的高速数字视频存储系统。硬件平台采用高性能PC机并搭载大容量内存,软件先将数字图像和相应的附加信息全部存入内存中,待停止存储后再将内存中的信息对齐并写入硬盘阵列中。避免了阵列因为硬盘数量太多造成存储速率不稳定进而丢帧、错帧的瓶颈。在实际使用中可实现速率为800Mbyte/s的超高速存储,取得了预期效果,实现了低成本硬件平台和高性能存储的统一。     

一种基于DCT的磁盘阵列错误恢复算法

磁盘阵列可以提高磁盘存储系统的容量和数据吞吐量,而且具有容错能力,可以精确重建出错磁盘上的数据,但需要增加大量的磁盘访问开销,因而在恢复错误期间会影响存储系统的有效吞吐量.本文针对静止、活动图像压缩算法的特点,提出了一种客户端的近似图像错误恢复算法.该算法将图像分成若干子图存放在磁盘阵列的不同磁盘上,在单个磁盘失效时,利用DCT块之间的相关性近似恢复图像,从而不增加存储系统的开销.     

基于PXIe和LabVIEW的动物运动力学数据采集系统

为了解决动物运动力学数据采集系统中的多通道、高采样率和大量数据实时存储等问题,提出了一种基于虚拟仪器技术及其图形化开发环境的系统设计方案。系统以PXIe和LabVIEW为平台,采用3×8传感器阵列、72通道数据采集与处理模块和高速摄像机等,同步采集力学数据和图像数据。实验表明,该系统可以准确获得动物运动过程中各个脚掌的三维接触反力和协调运动行为数据,为仿生机器人的研究提供了理论基础。     

基于FLASH阵列的高速大容量数据存储系统设计

在现代雷达信号侦收设备中,大容量数据存储系统有着非常重要的应用。文章设计一种基于FLASH阵列的高速大容量数据存储系统,详细阐述了系统的工作原理和软硬件设计。该系统硬件结构简单,软件控制易于实现,满足了电子对抗设备高速实时处理的需求。     

Cardiac Mapping Instrumentation for the Instantaneous Display of Endocardial and Epicardial Activation

A real-time mapping system is described that allows instant display of both endocardial and epicardial activation as monitored by an array of transmural plunge-needle electrodes in the intact in situ heart. From the total cardiac muscle mass, 768 electrograms are recorded, with a programmable feature allowing the rapid and unrestricted selection of 110 endocardial electrograms for automated analysis. An activation analyzer (consisting of parallel analog circuitry) provides an activation image in real time, while video recorders provide both raw and processed data storage with the capability of immediate slow-motion replay. The nature of the data acquisition (110 plunge needles) limits this system to the experimental arrhythmia laboratory where its chief advantage is the enabling of the multichannel recording of endo data without the complications of open heart surgery. Equally important is the ability to automatically store the endocardial activation image locked in time to the simultaneously recorded epicardial image.     

面阵CCD电视摄像机直接像元采集的新方法

针对ＣＣＤ电视摄像机在精密数字图像测量等研究领域中应用的要求，为进一步提高数据采集系统的精度，研制了一种对面阵ＣＣＤ电视摄像机的各像元信号进行直接采集的系统。着重在信号相关双采样电路（ＣＤＳ）、高速Ａ／Ｄ转换电路、图像数据存储与ＩＢＭ－ＰＣ微机之间的数据传输进行实验。     

高速大容量存储系统的应用设计

针对航空遥感领域要求存储系统容量大、存储速度快、可靠性高、使用环境苛刻等特点,本文介绍了所设计的高速大容量存储系统的组成机制和实现方案。系统采用固态存储芯片FLASH（闪存）为存储介质,FPGA（现场可编程逻辑门阵列）为存储阵列的核心控制器,针对外部高速数据的输入,引入了并行总线操作、流水线操作技术。针对闪存芯片存在的无效块,利用无效块管理,切实提高了对高速实时数据存储的可靠性。从而成功实现用高密度、相对低速的FLASH存储芯片对高速实时数据的可靠存储。测试结果表明,该存储系统存储速度高,容量大,性能稳定。     

微光探测成像系统电路设计与实现

为满足微光遥感卫星领域对微光探测的需求,本文提出了一种基于微光CMOS图像传感器GSENSE2020的成像电路设计。该成像电路通过FPGA实现了对图像传感器的驱动控制以及高速图像数据的接收和传输,通过DC/DC和LDO（low dropout regulator）为图像传感器提供了低噪声供电电源,采用PMIC（power management IC）解决了FPGA上电时序问题,利用DDR3实现高速图像缓存与处理,采用eMMC达到图像数据存储速率与容量的需求,应用FPGA的IP核及原语代替CameraLink接口转换芯片实现CameraLink通信协议,从而完成图像数据直接在CameraLink接口的高速传输。实验结果表明,成像系统电路功能及性能都达到了预期设计目标,系统的输出数据率可达2.4 Gbps,帧频高达25 fps,信噪比达到45.5 dB。     

基于高速FIFO的远程图像数据采集存储系统

针对图像信号数据容量大、速度快的传输特点,设计了基于高速缓存FIFO的远程图像数据采集存储系统。硬件系统采用FPGA作为中央控制单元,IDT72V285作为图像数据的高速缓存FIFO,用以采集、编帧、传输和存储两路图像信号,最终通过计算机回读数据,并实现对图像数据的还原处理。高速缓存FIFO设计、FLASH写入和数据远程读取是整个系统的关键部分。经试验验证,该图像数据采集存储系统性能稳定,数据存储可靠,满足实际测试要求。