基于FPGA高速图像数据的存储及显示设计

设计了一种基于FPGA控制Nand Flash阵列实现高速流水线式存储的方案。设计利用FPGA作为主控制器,通过Camera Link输入通信接口将图像数据经过一/二级缓存写入Flash存储阵列中,并采用DMA传输技术将存储后的图像数据上传至计算机硬盘中作进一步处理;同时,利用SDRAM显存实时刷新数据,FPGA构造相应的VGA信号,最终实现100 MB/s图像数据的实时显示。     

基于FPGA的彩色图像实时采集显示系统设计

设计并实现了一种基于FPGA硬件平台的Bayer到RGB格式图像数据转换实时采集显示系统。该系统能够对前端Camera Link接口的CMOS相机采集的分辨率为1 920×1 080、帧率100 f/s以上的Bayer格式图像进行实时处理,并且将处理得到的RGB彩色图像数据通过DVI显示器以60 f/s的帧率实时显示。根据FPGA并行处理能力强的特点,采用像素矩阵模板实现了Bayer到RGB的彩色图像插值算法,实现了高分辨率、高帧率彩色图像的实时采集显示。     

基于Camera Link的串行图像采集系统设计

在设计测试系统时,要求高速、可靠地传输大量的图像信息至上位机进行存储和处理。采用LVDS或HOTLink信号格式,将远程CCD采集的图像信号进行串行传输,由 FPGA乒乓操作进行缓存,通过Camera Link接口,将图像数据以串行方式高速传输至图像采集板卡PXI-1428。实验中以150fps的速度连续采集128×130大小的串行LVDS图像或500fps的HOTLink图像,最大传输速率达到320Mbps。实验结果表明,Camera Link是实现高速串行图像传输的便捷途径。     

基于Zynq的SDI视频图像分割系统

为弥补传统视频图像分割器抗干扰能力弱、帧率低、设计复杂等缺点,选取XILINX Zynq XC7Z035 FPGA 异构平台,并与SDI技术相融合,采用高清数字串行解码芯片TW6874对4路数字视频图像进行同步采集,输出BT.1120数据至FPGA,以实现4路视频分开显示。为满足视频图像的分辨率和帧率要求,首先对视频图像数据进行像素抽样,其次利用AXI4-Stream Data FIFO进行行输入缓存,处理数据灵活,便于拓展,为进一步集成算法提供了基础。AXI4-Stream Data FIFO每行960个数据产生s_axi_s2mm_tlast信号与AXI DMA进行握手,将数据缓存至DDR3 SDRAM中,缓存540行之后进行下一个缓冲区地址的切换,AXI DMA每路视频图像均有3个缓冲区,从而完成三缓存设计,保证视频图像无撕裂现象。最后将缓存数据输出至SMPTE SDI IP核进行显示。实验结果表明：该系统实现了4路SDI视频图像分割,系统资源占用少,且视频图像帧率高,层次明显,无撕裂、无失真现象。     

基于FPGA的高速图像数据采集系统设计

介绍了新型高速数字相机PT-41-04M60的基本功能和配置方法,4M60相机使用Camera Link接口传输数据。根据Camera Link接口标准与协议,以FPGA为主控单元,设计了Camera Link协议的硬件电路实现图像采集。FPGA开发板采用Xilinx公司Virtex-6系列的XC6VLX240T,充分满足设计需求。实验结果证明系统能够成功地实现图像采集并显示。     

基于FPGA的Camera Link视频信号转换与控制系统设计

为了增加Camera Link格式的视频信号传输距离和实现在相机工作中曝光时间的实时自动控制,设计了基于FPGA的视频转换与控制系统。将Camera Link格式转换为LVDS格式,这样可以增加传输通道的传输距离;同时,根据当前场景在FPAG的控制下自动实时调节图像传感器的曝光时间。经过系统传输后,图像采集系统可以得到稳定和高质量的图像。     

基于Camera Link的红外焦平面探测器的图像采集

红外焦平面探测器的不断发展,使得红外成像测温在诸多领域有广泛应用.红外图像采集存在数据量大、采样频率高等问题,针对FLIR公司的TAU336红外焦平面探测器,设计了基于Camera Link标准的高速红外图像采集系统.系统采用FPGA作为主控单元,详细讨论了FPGA逻辑控制系统设计中Camera Link接口技术、图像数据的高速缓存与显示技术等关键技术问题.实验结果证明,该系统结构简单、编程灵活,能够实现对被测物体进行长期观测的红外图像数据的采集.     

基于FPGA的高分辨率全景图像处理平台

以 FPGA 为核心,利用其内部的 Avalon 总线技术,在 SoPC Builder 中将 Flash 和 SRAM 从外设及自己设计的两个 DMA 采集和 DMA 显示主外设集成到一个 Avalon 系统中,构建出基于 FPGA的全景图像实时处理平台。结果证明,本系统可以完成对分辨率为2 048×2 048、15f/s 的 Camera Link接口全景图像的实时采集、存储并解算成适于观察的柱面图像,并以1024×768的分辨率实时显示。     

基于FPGA的线阵CCD图像采集控制的实现

以纺织布坯疵点在线检测系统为应用背景,探讨了基于Camera Link接口协议标准的线阵CCD相机图像高速采集逻辑控制接口的实现技术.重点阐述了信号转换接口、基于FPGA的生成帧图像数据逻辑和相机的同步逻辑控制的设计与实现,最后,给出了它们的仿真测试结果.     

基于PXI总线高速图像采集显示系统设计

为解决高速Camera Link数据视频图像信号的采集与显示问题,提出了以PXI系统为平台,利用FPGA强大的并行处理能力及内部丰富的块RAM资源,模块化设计PXI接口模块,Camera Link数据接收模块,SDRAM缓存模块及VGA显示控制模块,同时利用FPGA构造出相应的VGA时序信号,控制视频转换芯片ADV7123实现两路图像数据的图形显示的系统设计;试验结果表明,该系统可实现输入100 MB/s图像数据的实时显示,达到了预期的效果,具有一定的实用性和推广价值。     

基于图像传感器的可见光MIMO通信系统

针对将图像传感器用于可见光MIMO通信时存在的图像矫正、收发通道对准及时钟同步问题,分析了影响数 据帧有效性的因素,提出了一种发射端图形结构与通道分布规则,给出了基于图像传感器的可见光MIMO通信系统时钟同步 方法,并以三星S24D590PL 液晶显示器作为光学MIMO发射端,IPHONE 6S 手机后摄像头传感器作为接收端搭建了实验系 统。实验结果表明,本方案能够实现接收图像的定位和矫正,并自适应计算出MIMO通道数量和各通道坐标,在发射帧率小 于接收帧率的条件下,能够恢复同步时钟和解码数据。     

星载光学遥感相机图像模拟源的设计与实现

在星载光学遥感相机研制过程中,进行相机的原理实现和功能验证是必要环节,图像模拟源就是关键的实验设备;图像模拟源主要是模拟相机输出的高速图像,以及相机的工作模式和工作流程;采用现场可编程门阵列FPGA实现模拟源的时序与逻辑控制,通过RS-422总线接收控制命令,高速的图像数据的传输采用Channel Link技术,通过高速LVDS接口发送给地面图像数据采集与处理系统,模拟源输出的总数据率达到4.56Gbps;该图像模拟源具有设计灵活、性能稳定可靠、可维护性强等优点,为星载光学遥感相机的研究提供了行之有效的测试手段。     

高速可编程遥感卫星数据模拟源的设计与实现

本文以高性能可编程逻辑器件,高精度、低抖动、低畸变可编程时钟芯片为核心器件,采用PCI总线技术,设计了高速可编程遥感卫星数据模拟源,在使用windows2000的高性能服务器上,实现了1MHz￣400MHz,步进为1MHz,逐步可编程模拟卫星信号输出,有效的解决了遥感卫星地面记录系统维护和开发的数据源问题。     

高速可编程遥感卫星数据模拟源的设计与实现

本文以高性能可编程逻辑器件,高精度、低抖动、低畸变可编程时钟芯片为核心器件,采用PCI总线技术,设计了高速可编程遥感卫星数据模拟源,在使用windows2000的高性能服务器上,实现了1MHz～400MHz,步进为1MHz,逐步可编程模拟卫星信号输出,有效的解决了遥感卫星地面记录系统维护和开发的数据源问题.     

基于Medium型Camera Link的多通道图像实时显示系统设计

为了实现对相机拍摄到的图像数据的实时显示,提出了一种基于Medium型Camera Link的多通道图像实时显示系统设计方案,并完成系统的软硬件设计;Medium型Camera Link可以同时接收和发送两组数据,经过基于“乒乓RAM法”的数据同步处理后,利用2组RAM交替进行写、读操作,可以实现高频高速的数据同步传输;该系统的硬件部分用来接收相机端的实时图像数据输入并对数据进行高速传输,软件部分实现对数据的筛选,整理,格式转换等功能,能够完成对图像的实时显示.     

多通道混合数据采集系统设计与实现

静爆试验中需要对各测控点上多个前级差分式梳状激光光幕探测器输出的多路模拟数据进行采集,针对前级设备通道数多,时间精度高且数据量大后期难处理的问题;设计了一种具有自治能力的混合数据采集系统,该系统能自动剔除无效数据,将破片过幕时所产生的弹形信号及该弹形信号对应的UTC时刻值组成的混合信号缓冲并传输至上位机。该系统采用FPGA+ARM的架构完成采集缓冲任务,根据上位机配置和阈值自动剔除无效数据,结合GPS驯服温补晶振的手段使本地时钟与UTC时钟保持us级同步,并对采集弹形模拟数据进行UTC时钟打标形成混合数据包,通过USB2.0总线高速模式传至上位机。经实际测试该设计满足静爆试验中对前级探测器输出信号的采集需求,数据量大大减少,UTC时标精度满足后续处理要求并且成本低廉,稳定性高。     

基于Video Port的Camera Link的图像采集接口设计

通过视频接口和Channel Link芯片实现了数字信号处理芯片TMS320DM642与Camera Link线扫描相机的无缝连接。解决了图像数据输出速度为40 MB/s的高速图像数据采集系统中,前端采集与后端输出的速度匹配问题。系统可实时、高速地采集大量的图像数据。     

基于FPGA的SDI到Camera Link视频接口转换系统设计

针对具有SDI接口输出的相机,采用Xilinx公司Spartan-3E系列的XC3S250E作为主控制芯片,设计并实现了由SDI输入到Camera Link输出的视频接口转换系统.详细介绍了SDI信号的电缆均衡、重新定时锁相、解码电路以及FPGA的数据流解交织、存储、彩色空间变换和Camera Link时序发生模块等....     

一个基于Camera Link的图像采集系统的研究

介绍一种基于Camera Link协议的图像采集系统的设计方案.该方案以机器视觉系统为理论基础,通过基于图像采集卡的UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)设计和VC++的串口通信程序设计来确保数字相机和图像采集卡的实时通信,从而实现图像采集卡对数字相机工作状态的实时控制并完成相关图像数据参数的设置;最后,通过PC内存实时存取采集卡上图像灰度值的程序设计算法,以图形界面方式将图像数据同步显示在PC终端上.     

片间高速图像传输系统的设计与实现

针对图像采集与处理系统研发中的现场可编程门阵列(FPGA)之间的高速图像数据传输问题,设计了一种全双工、高吞吐率、高稳定性和高抗干扰能力的高速图像数据传输方案。设计的片间高速图像传输系统提供了通用的图像传输接口,可兼容不同的数据位宽和用户时钟频率。高速图像传输模块分为协议层和物理层。协议层包括跨时钟域电路和CXP图像传输协议编译码电路,完成跨时钟域和图像数据流编译码处理;物理层基于Aurora 8B/10B core,完成数据流的串并转换以及多通道绑定等处理,并采用GTH收发器实现高速串行数据的收发。仿真测试表明,图像数据传输正确,图像数据流同步时钟最高可达250 MHz,传输位宽达128 bit,最高吞吐率可达32 Gbit/s,平均吞吐率为20 Gbit/s,并且还有很大的提升潜力。该高速图像传输系统能够实现高吞吐率、高抗干扰、低错误率的图像数据传输,有助于各种不同视觉测量系统和图像处理系统的开发,具有广泛的应用价值。