无线供能胃肠道微型诊查机器人系统研究

本文介绍一种新型无缆机器人内镜系统．通过对无线供能、通讯、图像三个子系统的研究,解决了机器人由于拖线而不能深入人体的问题,实现了无线化．设计的双闭环控制无线能量传输系统传输效率达3~8%,传输功率800 mW,为体内无创、微创诊疗器械的进一步研究奠定了基础．通过机器人头部的微型摄像装置,可以把体内图像信息以30帧/秒的帧率实时传输到体外．研制的机器人样机直径12 mm,长150 mm,猪结肠离体实验的结果表明,该机器人能够适应柔软、粘滑的肠道组织．     

基于OV2640的微型胶囊内窥镜系统设计

为了实现消化道疾病的无痛检查,研究并设计了一种基于OV2640的微型胶囊内窥镜无线图像传输系统,该系统由2.4GHz低功耗射频收发芯片nRF24LE1和CMOS图像传感器OV2640构成。分析了图像无线传输的原理与图像压缩技术,介绍了该系统的硬件结构。实验结果表明:该系统可得到清晰的图像,系统运行稳定,功耗低,体内微型胶囊内窥镜直径只有13 mm,为微型胶囊内窥镜的临床诊断提供了一种可行方案。     

超分辨率成像装置及图像分离方法

设计一种用于成像的超分辨率系统。该系统采用CCD作为图像获取元件,将其做成可拆卸镜头,通过底座与图像处理器相连接,将捕捉到的图像传输给图像处理器进行处理,最后得到超分辨率图像输出到液晶显示器上显示出来。     

基于ARM7的无线内窥系统设计

设计并实现一种基于ARM7芯片AT91R40008以及蓝牙的无线内窥系统.系统使用CPLD控制CMOS摄像头采集实时图像数据,用ARM7进行JPEG-LS压缩,通过蓝牙传输给PC上的接收软件,对图像进行解码显示.该系统演示了一个完整的数字化微型无线内窥系统,是进一步使集成芯片大规模推广的基础.     

微型无人机5/3提升小波改进算法FPGA设计

数字图像无线传输是微型无人机完成特殊侦察任务的重要组成部分.针对微型无人机的特点及其对数字图像压缩的实时性要求,重点提出了一种提取图像重要信息的内嵌延拓5/3提升小渡改进算法,且基于该改进算法设计了一种二维数字图像小波变换的硬件结构并进行仿真实验分析.结果表明,该结构算法简单、占硬件资源少、硬件利用率高;与传统小波变换相比有效地缩短了运算时间、提高了变换速度,基本满足微型无人机对数字图像传输的实时性要求.     

基于微型机器人的图像采集和传输系统

介绍了一种应用于微型机器人的视觉采集和传输系统,详细介绍系统硬件模块,以及各模块之间的接口设计,驱动原理,程序算法.该系统采用CMOS图像传感芯片进行图像采集,在ARM芯片外部总线上扩展USB模块,上位机方面通过编程完成接收USB接口数据和显示动态图像的功能.该系统具有体积小,功耗低,传输速率较高,可应用到微型机器人视觉系统以及微装配系统中,通过实验验证上位机能实时显示所接收的图像,实现了预期的图像传输功能.     

手机文字识别中的暗角修正技术

为了提高手机图像的识别率,从手机文字扫描识别应用问题出发,在分析手机普遍存在的暗角退化特征的基础上,提出了一种从含有文字信息的图像中提取图像的暗角退化模型的方法;然后根据该暗角模型对输入图像进行复原,最终达到修正手机摄像模组暗角退化的目的。     

基于ADV212的雷达图像压缩传输系统

针对雷达图像数据量大实时性要求高的特点,设计了一种新的基于FPGA和ADV212的雷达图像压缩与传输系统,实现对4 096级方位量化和最大4 096级距离量化的雷达图像进行实时JPEG2000压缩。通过所设计的分片压缩方式把雷达图像分段,每段分别压缩,并配合乒乓缓存来减小压缩到传输的延时。系统基于可配置设计,可配置图像的压缩率及雷达图像的分辨率。采用ADV212实现对图像的压缩,FPGA实现各功能模块,W5500实现数据传输。实验结果表明,系统能够实现对雷达图像实时压缩和传输的要求。     

相控阵三维声纳数据离线可视化处理系统

设计并实现一种相控阵三维声纳图像的离线数据处理系统,并进行可视化建模.系统中精确配准采用最近点迭代配准,结合外围点消除法,通过拟牛顿进行最优化.拼接融合及多帧再重建采用多缀分辨率,同时支持低精度的快速显示和高精度的精细显示.测试结果证明,该系统能较好地实现相控阵三维摄像声纳图像的处理及可视化.     

基于OpenWrt的医用无线内镜装置系统设计

提出了一种以OpenWrt为操作系统,基于无线SoC方案的便携式无线医用内镜系统设计方案。该设计外接一个包含CMOS传感器、视频处理电路和LED补光的USB摄像探头,利用MJPG-streamer搭建视频采集系统,通过WiFi将探头采集的图像传输到上位机,医生可实时获取图像信息并按需录制视频,同时具有触摸调光、按键抓拍并将图片上传到上位机等功能。该装置构成轻便、适应症宽、消毒灭菌方便,用作微创外科的辅助工具,可提高手术精准性。     

基于GPRS和嵌入式Linux的远程图像监控系统

阐述了一种基于GPRs和嵌入式Linux的远程图像监控系统设计和实现方法。该系统主要由嵌入式视频采集终端和监控中心服务器组成。其中,嵌入式视频采集终端主要由摄像头视频采集模块、ARM模块、SIM900模块组成,监控中心服务器可实时监控远程终端的图像。系统软件采用嵌入式Linux,可编程实现图像数据采集、压缩和GPRs模块的网络连接与传输。     

集成射频和图像信息的无线传输系统

为克服射频信息空间耦合传输的隐蔽性问题,实现RFID技术的可视化,设计了一种集成RFID信息的无线图像传输系统;以S3C2440A处理器为核心,搭载USB摄像头和WIFI模块,在嵌入式Linux系统下编写和加载nRF2401模块设备驱动程序,以射频信息触发USB摄像头抓拍,融合RFID和图像信息,通过WIFI模块无线上传至远端主机;实验中将RFID标签置于移动小车上来模拟运动目标,结果表明系统对于移动中的物体有很好的识别和拍摄效果,图像传输速度快,在现代物流和道路交通监测等行业有很好的应用前景。     

虚拟现实中图像合成信息同步采集方法研究

针对传统方法存在的图像信息采集延迟大的问题,在虚拟现实领域,设计了一种新的说图像合成信息同步采集方法,通过提高摄像机与采集端之间的传输速度来减少采集过程的延迟。为提高摄像机与采集端之间的传输速度,以FPGA技术为图像采集过程的控制电路,通过摄像机连接接口将摄像机采集的图像数据传输至FPGA缓存模块中,再通过PCI接口将缓存模块中的数据传输到计算机内,完成图像采集全过程。然后对采集到的图像信息进行配准处理,进一步增强后续虚拟现实中图像合成效果。实验结果表明:与传统方法相比,上述方法的采集过程延迟较少,且采集到的图像清晰度较高,说明新方法具有较强的实用性能。     

基于改进YOLOv5s网络的杆塔相关目标检测方法

输电杆塔是输电线路的重要组成部分,采用人工或无人机等手段对杆塔相关目标进行周期性巡检至关重要。为解决目前待检测杆塔类型不同、距离远尺寸小、图像畸变等问题,本文提出一种基于深度学习框架的杆塔相关目标检测方法。该方法在YOLOv5s网络的基础上使用FReLU激活函数代替SiLU激活函数,进而改善了对杆塔相关目标的图像识别准确率;为解决杆塔图像中目标距离远、尺寸小的问题,采用了对小目标、低分辨率友好的SPD-Conv模块;同时使用对目标特征分批次处理的SPPCSPC空间金字塔池化,进一步提升了杆塔目标的检测精度。实验结果表明,改进后的YOLOv5s-FSS网络相比原YOLOv5s网络,其平均精度(mAP)提升2.4%,查准率(Precision)提升0.3%,查全率(Recall)提升1%,目标检测性能提升效果显著,能够有效提升输电杆塔巡检效率。     

低功耗海上仪器回收通信信标的研制

可靠的回收系统是海洋仪器进行有效观测和获取数据的关键一环,其中仪器在海面上与科考船 之间的通信信标是回收系统中的重要组成部分。该文设计的低功耗海上仪器回收通信信标是一套可用于 海洋仪器回收的轻量化信标机——集成了全球定位系统(GPS)定位模块和 Lora 低功耗远距离通信模块, 浮出海面后可自动切换为待机模式。该系统在低功耗待机模式下理论待机时间长达 5 年,正常工作模式 下可连续工作不少于 48 h。仪器上浮后可以将位置信息发送至客户端,有效通信距离达到 7 km,并满足 9 000 m 水深的深海适用要求。功耗测试与通信测试表明,该设备具有功耗低、定位精度高、可靠性高、 通信距离较远的优点。     

无线图像传输在微小系统中的应用

给出了在一个微小系统中基于DMCU进行无线图像传输的方法。以DMCU芯片作为控制单元,由摄像头、LCD和无线收发模块三部分组成的无线图像传输系统。主要功能为摄像头采集图像,并通过无线模块传送到LCD上显示。着重对图像的传输进行了研究,设计了有效合理的编码方式,使得在传送大量数据时的误码率达到最小。给出了发送端和接收端的软件流程,实现了图像数据格式和无线传输数据格式之间的转换。     

基于图像类推的遥感图像超分辨率技术

由于卫星上相机距离拍摄景物较远,所以遥感图像分辨率一般较低。为了获得较高分辨率的图像。提出将图像类推技术(IA)与立方卷积插值法相结合的方法;并在学习样本集合建立过程中引入一种新的思路,直接对高分辨率图像的高频细节信息进行学习。实验结果表明,该方法不仅提高了放大图像的清晰程度,而且较一般的图像类推算法,能产生更为合理的细节以增强图像,使放大后的遥感图像更为逼真。     

基于PCI Express总线的xHC与FPGA的直接通信

为了解决高分辨率高帧频摄像头阵列的数据传输和存储问题,提出了一种xHC(USB可扩展主机控制器)通过PCI Express总线与FPGA实现直接通信的系统.利用PCIE点到点数据传输,图像数据无需经过主机内存,即可直接传入后续处理和存储单元,大大简化了数据传输的物理路径,降低了数据的传输延迟,避免了操作系统对数据传输的影响.利用FPGA的PCIE硬核,实现了xHC和PCI Express的通信接口,FPGA通过该接口对xHC和与之相连的多个USB摄像头进行控制和驱动,实现多路图像数据的采集和传输.最后通过专门设计的监测模块和Chipscope抓包工具,对该系统的性能进行了综合分析和验证,验证结果表明,该系统极大地提高了图像传输速度,并具备很高的扩展性能.     

基于以太网传输的图像处理系统设计及FPGA实现

为了保存经过采集和处理后的图像,并且确保传输图像的实时性和高效性,设计了一种远距离、高效率传输存储系统,该系统的FPGA主控芯片是Altera公司研发的Cyclone IV E系列,通过以太网中的UDP协议实现图像数据的传输。首先,通过摄像头OV5640进行图像数据的采集;其次,把采集到的数据进行图像预处理;然后,把处理后的图像通过SDRAM进行缓存;最后,通过网线利用UDP传输协议传输到上位机上进行保存。该方法适用于数据传输量大、传输距离远以及传输效率高等要求,并且能够实时的保存处理后的图像数据,为后续的处理奠定了基础。