基于FPGA的实时图像预处理系统研究

考虑到对图像去噪的实时性要求和对图像边缘保护要求越来越高,充分利用FPGA的并行数据处理能力强和逻辑资源丰富等特点,设计了一套基于FPGA的实时图像预处理系统,从而弥补PC处理速度慢的缺点。针对图像采集过程中出现的各种随机噪声,在硬件开发平台上基于FPGA设计了双边滤波算法、Sobel边缘检测算法、膨胀算法与腐蚀算法,并将处理后的图像显示在TFTLCD显示屏上。仿真及实验显示,处理640×480分辨率图像在PC上耗时1.52 s,使用本文方案耗时14.3 ms,表明该方案既可以降噪平衡,又保证了边缘效果,预处理速度达到了30帧/s。

FPGA在激光扫描系统的实时信号处理与控制策略应用

激光扫描系统在很多领域广泛应用,其性能和稳定性对系统性能有重要影响。FPGA作为一种高性能可编程逻辑器件,具有并行计算、高速响应等优势,在激光扫描系统的实时信号处理和控制策略中展现出巨大潜力。本文分析了激光扫描系统的特点及其对实时信号处理和控制的需求,提出了基于FPGA的高效解决方案,包括FPGA在激光扫描系统中的硬件架构设计、实时信号处理算法设计、控制策略优化等,并通过实验验证了所提方法的有效性。研究结果为激光扫描系统的性能优化提供了理论和技术支撑。

轨道交通监控系统中的实时图像处理与分析

随着城市化进程的加快,城市轨道交通作为城市交通的重要组成部分,其安全性、高效性日益受到重视。轨道交通 监控系统通过实时监控列车运行状态、车站客流情况等关键信息,为轨道交通的安全运营提供了有力保障。实时图像处理与分析 技术作为轨道交通监控系统的核心技术之一,对于提高监控系统的智能化水平、优化交通控制策略具有重要意义。基于此,本文 首先阐述轨道交通监控系统的发展历程,其次分析轨道交通监控系统中的实时图像处理,再次分析一个轨道交通监控系统中的 实时图像处理与分析案例,最后对轨道交通监控系统中的实时图像处理与分析进行展望,以供参考。

智能行车记录仪图像去雾系统的FPGA设计

雾霾天气下,交通道路能见度低,导致所采集到的视频画面退化、图像信息模糊,同时考虑传统系统处理实时性不高等问题,基于ZYNQ平台设计了一种图像去雾系统,并应用于智能行车记录仪系统中.首先,针对传统暗通道去雾算法在天空区域存在失真等问题,提出了一种分割天空区域的策略来修正图像复原参数;然后,针对计算全局大气光值时,需对整幅图像的像素排序消耗大量资源的问题,利用现场可编程门阵列(FPGA)并行运算的优势,提出一种帧迭代方法优化求取大气光值,同时优化了引导滤波的硬件设计;最后,将双路高清多媒体接口(HDMI)资源中,一路作为视频输入,另一路作为视频处理输出,搭建实时交通图像视频处理试验平台.试验结果表明,系统针对雾霾天气下的交通视频具有较好的去雾效果,尤其是可以解决天空区域去雾的失真问题.在对分辨率为1280像素×720像素的交通视频去雾时,可以达到30帧/s的处理速度,满足实时性要求.

基于图像处理的电路板缺陷检测系统设计

针对传统电路板缺陷检测多为人工检测、速度较慢且成本较高的问题,本文研究设计了一款以图像处理为基础、利用现场可编程门阵列(FPGA)实现对电路板缺陷准确、高速的检测系统。在传统图像增强算法的基础上提出一种针对不同图像信息采用不同感兴趣区间的方法,增强效果显著;为减少电路板上标识字样对匹配算法计算速度的影响,提出一种去除丝印算法,将电路板上多余的标识字样取消,减少图像匹配的计算量,加快检测的速度;在传统绝对误差和算法(SAD)模板匹配算法的基础上采用去平均值法计算图像信息,减小光照变化带来的影响;将传统2算子Sobel边缘检测扩展到8算子边缘检测,边缘信息更加明显清晰。采用FPGA作为硬件平台,在Vivado开发环境下实现Verilog HDL硬件逻辑语言,下载到FPGA中实现。实验结果表明,系统的平均检测精度为98.53%,检测单张电路板的时间为8.204 s。本系统设计在检测精度和速度上都有明显提升,且造价成本低。

基于DSP+FPGA线性结构的计算机图像处理系统设计

以DSP为主要处理器的数字信号处理器加FPGA技术作为辅助工具的高性能实时图像处理系统,利用两种芯片各自的优点,将其中的算法分成两部分,分别交给DSP和FPGA进行处理。因此,该方法的性能得到极大提升。基于上述背景,文章设计了以DSP和FPGA线性结构为基础的计算机图像处理系统。该系统结构简单,而且运行容易,通过加入相关的程序,可以高效地对图像进行识别、跟踪及匹配等。试验表明:该方法实时性和实用性强,可以很好地满足实际应用的要求。

基于现场可编程门阵列的电子显微图像处理关键技术

基于现场可编程门阵列的电子显微图像处理,以便携式心电图仪为例,应用现场可编程门阵列的电子显微图像处理技术,提升医学信号检测和处理能力,为医院、科研院所、企事业单位等在电子显微图像资料获取及使用方面提供有力支持,为相关工作开展提供借鉴。

基于FPGA的双通道实时图像处理系统

针对基于PC机式图像处理系统实时性不强,FPGA+DSP模式成本高、资源利用不充分、设计难度高等问题,设计了一种新的双通道实时图像处理系统。以一片FPGA芯片为核心处理器,利用红外热像仪和CCD摄像机采集视频图像,经AV视频线送至ADV7180完成视频解码,图像处理模块通过Verilog语言、内嵌DSP硬核以及N ios II处理器予以实现。实验表明,系统实时性强、图像处理效果良好,并具有成本低、设计简单、应用灵活等特点。

FPGA实现高速实时多端口图像处理系统的研究

为了满足多个设备实时处理传输高速图像数据的需求,介绍了利用Virtex-6FPGA设计实现高速实时多端口图像处理系统的原理和方法。通过Chipscope工具采样输入输出数据,验证了系统的可行性和可靠性,并分析计算出系统速率和其他主要时间参数。实现了相机采集、PCIe输入输出以及DVI输出等功能,实验结果显示高速实时多端口图像处理系统具有集成度高、传输带宽高、功耗低等优点。在实时图像处理领域具有很高的实用价值。

基于DSP和FPGA的模块化实时图像处理系统设计

研究了一种基于ADSP2 10 6 0和FPGA的非致冷红外成像与智能跟踪的模块化高速实时红外图像处理系统 ,分析了该系统中接口板、DSP板和显示板之间的系统工作原理和信号流向 .通过在此系统上运行实时红外图像的目标检测、智能跟踪等算法 ,试验表明 :通过监视器观察目标跟踪效果明显 ,已经达到系统设计要求 .系统动态可重构、模块化、可扩展 ,并且实时性好、计算效率高。

一种基于FPGA的图像清晰度算法研究

为了能够对视频图像进行实时清晰度评价,基于Xilinx A-7型号FPGA芯片设计且实现了一种新的图像清晰度算法。首先,采用状态机设计OTSU算法计算图像的自适应阈值以分离边缘,然后应用并行处理和流水线实现改进的4方向Tenengrad梯度函数计算清晰度。实验结果表明,该设计可以在约66 ms内对640×480@30 fps格式视频图像清晰度进行评价,具有一定的灵敏度。

基于FPGA高速视频图像实时采集与处理系统设计

针对高速视频图像实时采集与处理系统处理数据量大与系统实时性之间的矛盾,设计了一种基于高性能FPGA的高带宽处理系统。采用Cyclone IV GX系列芯片为核心处理器,4片DDR2构造64 bit总线。完成了高速系统硬件电路设计,系统主要由视频图像传感器、FPGA、DDR2、VGA控制器件等组成。实现了高速视频图像数据的实时采集、缓存、处理、显示等一系列过程。实验表明,利用此系统进行高速视频图像的实时采集、处理与显示时动态画面流畅、实时性好。

基于FPGA的图像实时处理系统的设计

设计了基于FPGA的图像实时处理系统,利用FPGA中IP核的内置缓存模块,通过乒乓结构读写,实现了图像数据在FPGA内部的缓存和提取。同时利用FPGA数据并行处理的特点,实现了图像的二值化和边缘提取等预处理,将图像预处理的时间由原来在DSP内的1s缩小到50ms以内,使实时图像处理成为可能。

DSP+FPGA的实时图像处理硬件系统设计

将TMS320C6201 DSP(Digital Signal Processor)和ACEX1K100 FPGA(Field Programmable Gate Array)相结合,设计了一种通用的基于模块的单通道实时图像处理硬件系统.首先,给出了硬件系统的整体结构图,分析了系统的工作原理;然后,给出了每一功能模块的设计过程;最后,指出了进一步研究的内容.

基于FPGA的红外焦平面实时图像处理系统

针对红外焦平面阵列(IRFPA)实时图像处理系统中的重要环节——IRFPA的非均匀性校正和红外图像的增强,提出了以FPGA为核心的红外焦平面成像实时处理系统。该系统能够实时完成校正系数的计算I、RFPA非均匀性校正、红外图像的增强及视频合成等功能。在FPGA中采用了并行处理结构和流水线技术,使系统的处理速度高达50M×12 bit/s,特别适用于大面阵、高帧频IRFPA实时图像处理。仅用一片FPGA完成所有的处理功能,使整个系统结构简单、体积小、功耗小,便于小型化。

基于FPGA的实时图像采集与预处理

设计了一种以FPGA作为核心器件的视频图像的采集和预处理系统,采用Verilog硬件描述语言具体设计并实现了系统中的视频输入和输出模块、图像存储控制模块(SDRAM控制器)、图像中值滤波处理模块等模块,分别介绍了各个模块的工作原理,以及模块之间的数据传输顺序。在此基础上,采用QuartusII 8.1自带的SignalTapII逻辑分析仪对各个模块的运行结果进行观测和分析,经过反复调试,最终实现了各个模块的功能,为在DSP中进一步实现图像拼接、图像目标检测等复杂算法提供了预处理后的图像数据。

基于FPGA的实时图像边缘提取系统研究

文章首先介绍了FPGA技术的运作机理,进一步分析了基于FPGA的实时图像边缘提取系统架构的具体设计方法,并从整体系统架构和系统模块设计两大方面阐述了该系统所选用的相关硬件配置,最后对基于FPGA的实时图像边缘提取系统进行了应用测试,将其边缘检测能力测试和系统资源使用的状况进行了逐一解析,以期能够为相关技术人员提供参考。

基于FPGA的实时X线医学图像处理系统

X线图像的实时处理要求系统具有强大的运算能力和数据吞吐能力。本研究介绍了一套基于FPGA的图像处理系统,可以对输入的X线图像进行多种实时处理,包括回归滤波、数字减影、基于7×7模板的图像增强以及基于双三次插值的图像缩放等,并生成多种接口的显示图像。该系统可以应用于透视和血管减影造影等多种场合。由于采用高度集成的FPGA器件,整个系统功能强大,结构小巧紧凑。实验结果表明,系统工作稳定,可以初步满足临床应用要求。

基于FPGA的实时视频图像采集处理系统设计

针对目前数字图像采集处理技术的实时性、大容量、小型化等特点,设计了一种基于FPGA的实时视频图像采集处理电路系统。采用FPGA作为整个系统的控制和图像数据处理中心。DDR2 SDRAM为高速储存模块核心器件,CMOS 7670为视频图像采集器件。并通过Quratus Ⅱ和Modelsim等软件对系统的边缘检测算法、控制过程、各个模块等进行硬件工程设计和仿真,实现了视频图像从采集、存储到处理、显示的整个过程。实验表明,视频图像采集处理的动态画面流畅、清晰、实时性好。

基于FPGA+DSP的实时图像处理平台的设计与实现

药用管制瓶在灌装前必须进行多个指标检测。针对实际生产的需要,基于FPGA和DSP,提出并设计了小型化、低功耗的多通道高速实时图像采集、处理和显示系统。给出了影响系统性能的主要因素。