用于纳米通道单分子检测的数据采集系统的设计与实现[BT)]

针对纳米通道单分子检测系统的信号特点和对数据采集的采样精度、采样速率及实时性等要求,设计并实现了基于FPGA和USB2.0接口的数据采集系统;该系统以FPGA作为控制核心,包括数据采集模块、电压输出模块和USB接口电路模块;通过USB2.0接口与计算机连接,实现数据的实时采样和参数的在线配置;此外本系统还采取了低噪声设计;经过相关试验表明,该系统引入的噪声在1 mV内,能够稳定进行数据采集,且采集信号与电压输出信号同步传输,证明该系统能够满足纳米通道单分子检测系统对数据采集的要求.     

多摄像机目标跟踪系统设计

针对目前大多数基于视频的目标检测、跟踪系统中,仅对单摄像机视频进行目标分析时存在视野有限、无法处理目标遮挡等问题,搭建了一个基于多摄像机的目标检测与跟踪系统,并给出了系统的总体设计方案;详细阐述了多摄像机系统主要模块如视频采集、目标检测与跟踪、多机通讯、数据管理和实时用户交互等的设计思路,针对多摄像机之间的目标交接、云台控制、多机实时通讯、数据编码等关键技术进行了深入分析研究,提出了相应的解决方法,实现了多摄像机之间的目标交接、连续检测与跟踪等功能。     

基于MLVDS和USB3.0的多节点数据传输系统设计与实现

针对数据采集系统中上位机无法与多节点采集设备高速通信的问题,设计了一种基于MLVDS接口和USB3. 0接口的数据传输系统。该传输系统采用CYUSB3014接口芯片实现计算机与FPGA的高速数据传输,采用ADN4693E接口芯片完成多节点数据传输,以FPGA作为核心控制器,并基于MLVDS自定义协议解析多节点通信逻辑,实现MLVDS接口与USB3.0接口之间的数据交互。测试结果表明,该系统数据转换结果准确、可靠,实现了上位机与多节点数据采集设备间的高速通信。     

高速数据采集系统的USB接口设计

针对工程领域对数据采集的多类别数据、高速采集和传输、实时性的要求,设计基于USB接口的高速数据采集系统,并有FPGA+DSP搭配进行采集系统的逻辑控制、接口控制和信号处理,另有一块AD转换板进行模数转换;重点阐述USB接口设计的原理和实现,包括USB固件程序设计、驱动程序设计和USB应用程序设计;经过传输256*256的灰度图像、测试USB通道数据传输速度和使用采集板采集方波信号的测试,证明系统能够实现数据采集的任务,有很快的数据传输速度。     

基于STM32的太阳自动跟踪控制系统的设计

针对步进电机在自动跟踪运行过程中失步引起的控制系统跟踪精度降低的缺点,文中设计了以ARM Cortex-M3STM32为微控制器,光电编码器为位置反馈元件的新型数字闭环控制系统;该系统根据太阳的高度和方位信息,结合实时天气状况,以PWM调速方式驱动电机,控制跟踪机构的水平、俯仰两个方向运动,实现对太阳位置的全跟踪;实验结果表明,此系统跟踪精度误差在0.5°以内,较传统的开环控制跟踪系统可以明显地提高系统的跟踪精度,且性能稳定、功能丰富、成本较低。     

基于PIC单片机的数字图像的采集与传输

系统运用CMOS数字图像传感器取代模拟CCD摄像机,采用带有USB总线的PIC18F4550单片机来控制和传输数据,实现了视觉检测前端数据采集与传输的数字化、智能化.本设计提高了系统的抗干扰能力和可靠性,减少了系统的体积和成本.系统的高度数字化和集成化使其具有很大的应用价值.     

通用传输控制模块在采集系统中的设计

本文介绍了一款基于USB 2.0,EZ-USB FX2单片机与FPGA架构的通用传输控制模块在数据采集系统中的设计与实现.EZ-USB FX2单片机(CY7C68013)以从属FIFO模式与FPGA配合工作构成此通用模块,通过USB2.0接口实现计算机与外设数据与控制/状态信息的交互传输.主要介绍了系统的组成与硬件设计、CY7C68013的功能设计、固件设计、驱动及驱动与应用程序的接口.     

室外环境下PTZ摄像机全自动标定技术及其应用

针对室外环境下的PTZ(pan-tilt-zoom)摄像机,提出了一种全自动运行且精度较高的摄像机标定算法,并将其成功地应用于视频监控系统下人体的身高测量中.具体而言,首先将摄像机模型分解为变焦转换模型与定焦摄像机参数模型.对于前者,提出了一种基于多参考点的变焦转换模型标定方法.对于后者,利用摄像机旋转角度信息,对定焦摄像机模型进行了在线标定.由于将变焦中心与主点位置作为相互独立的变量,在变焦转换模型与定焦模型中分别进行标定,因此确保了模型的完整性与准确性;引入了多个参考点,使得本文方法较好地解决了多倍变焦情况下模型误差较大与特征匹配点过少等问题,提高了标定的精度.基于自标定结果,提出了一种适用于监控环境的人体身高测量方法.实验结果表明本文的自标定算法与身高测量方法具有良好的性能.     

一种基于TMS320 C6713的捷联惯导系统设计

为适应目前捷联惯性导航系统（ SINS）实时性好、速度快、精度高、小型化、低功耗发展需求,设计一种DSP＋FPGA的捷联惯导系统平台,采用FPGA完成传感器数据采集与控制;采用高性能TMS320C6713 DSP为核心处理器完成航姿解算;介绍了FPGA与DSP数据交互关系;DSP程序采用C语言和汇编语言编写,FPGA设计采用VHDL语言描述;实验证明：设计可行,姿态角误差在0.05°范围内,精度符合设计要求。     

采用DM3730的智能高清视频采集与处理系统

设计并实现了以DM3730处理器为核心,选用CMOS高清镜头,最高达到720p/30f的高速高清视频采集与处理系统。该系统对视频图像具有边缘检测、图像增强、人脸跟踪和底片视频等处理功能,并基于QT实现了人机友好交互界面及OSD功能,支持压缩模式下的网络传输以及USB2.0、USB OTG功能,方便实现视频图像与计算机的通信与存储。系统可广泛应用在医学、监控等许多对高清视频与图像处理有需求的领域。     

基于USB微处理器的数据采集系统设计与开发

随着国内生产力的发展,计算机科学技术也发展的突飞猛进,以计算机为控制平台的数据采集系统已成为现代发展的主流。USB微处理器有传输速度快、方便快捷、占系统内存少等特点,为此提出基于USB微处理器的数据采集系统设计与开发,其中包括系统的硬件设计和软件设计,最后对系统进行驱动测试,测试表明系统达到了预期的使用效果。     

实现跟踪系统精确定位的动态补偿技术

现有光电跟踪系统,由于工艺等原因很难将变焦距摄像机在连续变焦的同时保持光轴线的一致性,造成较大的系统误差而无法满足高精度跟踪要求.为解决电视摄像机在连续变焦过程产生光轴线的偏移问题,提出了一种动态软件补偿技术.该技术运用最小二乘法修正摄像机在变焦的动态过程中的光轴偏移量.实验结果表明:该方法具有易于实现和应用、通用性强、准确度高等优点.     

压电晶体传感器数据采集系统设计

设计并实现了一种基于DSP的压电晶体传感器数据采集系统。本系统将嵌入式技术与电子技术有机结合,按功能分为5个模块:多路电荷放大模块、DSP数据采集处理模块、USB2.0数据传输接口模块、USB驱动和应用程序模块。本系统应用电荷放大技术、信号处理技术、DSP、ARM和USB等技术成功地完成了对三维压电晶体传感器数据采集工作,同时本系统采用独特的设计方法提高了微电流信号检测精度,特别设计的信号处理算法显著提高了系统的抗干扰性能。应用结果表明,该采集系统运行稳定可靠,采集精度高,具有很高的实用价值。     

基于USB数据采集卡的设计与实现

为了解决常用的数据采集卡的不足,本文提出了基于USB微处理器数据采集系统的设计方案。重点对数据采集卡的硬件部分设计进行了说明,并研究了如何利用USB接口来进行串行通信,包括USB1．1规范和传输协议的理解．以及相应固件的编写。     

STM32F103x的USB多路数据采集系统设计

在进行USB数据采集系统设计时,为了降低开发成本和难度、增强系统的稳定性,应该采用具有丰富功能模块的微控制器作为主控芯片来进行系统的开发。因此,该文介绍了一种采用STM32F103x微控制器作为主控芯片来进行设计的USB多路数据采集系统。STM32F103x内部集成了全速USB2.0设备接口模块和16通道的12位高精度A／D转换器,外部信号经过放大或衰减后可直接进行采集并通过USB接口传输,达到了降低开发成本和难度、增强系统稳定性的目的。     

基于图像的摄像机焦距参数的算法研究

在虚拟演播室中前景和后景的融合需要摄像机的平摇、俯仰及变焦参数.前两个参数是利用编码器来采集,而使用编码器采集焦距参数需要额外在镜头处加装复杂的机械支撑机构,在应用中不能采集到满足精确度要求的参数值.为此探讨了基于对图像的处理,利用改进的GA算法和LM算法的结合,实现对摄像机自标定中的基本矩阵及其Kruppa方程的优化运算,从而得到摄像机的内参.由于焦距属于摄像机的一个参数,当内参值确定时,便能得到摄像机焦距参数.从而能为虚拟演播室提供精确的摄像机焦距数据.     

基于混合现实交互界面的下颌运动仿真系统

针对传统医学可视化仿真系统中交互界面和交互技术的缺点,基于视觉跟踪技术采用实物模型设计和实现了一个基于混合现实界面的下颌运动仿真系统。通过对物理界面元素、虚拟界面元素以及交互隐喻的分析,为混合现实环境下的交互技术建立了一个具有通用性的分类体系。物理与虚拟的界面元素之间通过语义映射将用户的操作从物理世界映射到虚拟空间中,从而为用户提供一种更为直观、自然的交互方式。     

采用USB接口虚拟仪器的设计与开发

针对传统虚拟仪器不具有即插即用、热插拔等功能，提出了基于FPGA控制及USB接口的虚拟数字示波器的设计方案和具体实现。系统主要包括数据采集、数据传输和应用程序设计等。采用FPGA控制和USB接口实现数据的处理、转换与存储与传输。同时使用BodedC＋＋Builder进行软件设计，可实现对硬件电路的控制以及数据的显示等。该系统能实现幅度为±0．1V到±25V、频率为0到1Mhz信号的测量并显示。     

基于FPGA的多通道串口数据采集与传输设计

针对多通道串口数据的采集与传输现实需要,提出了一种基于FPGA的多通道串口数据采集方案。通过对多路串口数据的同时采集、缓冲及打包的数据流处理思想,采用FPAG+多串口+USB的硬件框架及总线不同速率的传输算法,实现了多路串口数据的采集与传输。为了验证设计的有效性,设计了6路串口同时传输的试验方案,最终通过试验满足预期要求,达到多路串口同时采集及传输的目的。     

基于SL811的USB主机系统的设计

系统采用USB主/从控制器SL811作为USB主机、遵守适用于USB大容量存储设备的USB Bulk_Only传输协议和UFI命令集,支持FAT16和FAT32文件系统,实现了在系统中用普通U盘进行数据的存储,使系统可以方便的运用在需要与计算机进行交互的数据采集系统中。本文详细论述了USB主机系统部分硬件和软件的设计。