基于USB总线和DSP的图像采集处理系统

文章论述了基于USB总线和DSP的图像采集与处理系统的设计方案和实现方法。系统以专用视频输入处理芯片SAA7113和CPLD实现图像采集,利用USB总线的高速数据传输能力和DSP强大的数据处理能力,实现了图像的实时采集、处理和传输。     

基于低功耗SoC的微型图像采集系统设计

针对低成本和低功耗的物联网SoC芯片发展要求,基于SMIC 55 nm CMOS工艺,以低功耗开源处理器RI5CY的SoC芯片为平台,结合片内含有DSP与A/D转换功能的低电压CMOS图像传感器OV7725,设计并实现了一款基于开源RISC_V指令集架构SoC芯片的图像采集控制系统.文中介绍了图像采集控制系统的结构,并详细阐述基于AHB总线的图像采集控制器的设计.控制器采用一种改进的异步FIFO来实现不同时钟域的同步设计,具有小面积和低功耗的特点.通过Modelsim仿真、DC综合以及FPGA验证,结果表明:该系统实现了视频图像数据的采集和传输,操作流程简单,易于软件调试,支持应用最高带宽可达37 MB/s. SoC芯片系统的时钟主频为200 MHz,芯片总面积为3 250×3 648μm2,总功耗仅为24.419 mW.     

基于FPGA和DSP的图像实时采集处理系统设计

针对高分辨率图像的实时播放、存储,提出了一种基于FPGA和DSP架构的图像实时采集处理方案.本方案以两片TI DM368系列DSP为核心处理器,采用H.264编解码方式进行图像的编解码,以EP2C35系列FPGA芯片作为协处理器进行图像的采集、颜色空间的转换及编解码后图像的传输.该方案能够对红外、可见光两路视频图像进行处理,运行可靠稳定,接口易更改,经过简单修改实现多种格式视频码流的采集处理.     

红外扫描相机高速图像数据采集和存储系统设计

介绍了一种基于PCI总线的高速图像数据采集和储存系统的设计方案。采用一片FDGA控制FIFO芯片以及PCI9054芯片逻辑。采用FIFO缓存使得采集系统的结构简化。给出了PCI总线控制器的实现和具体硬件电路设计,最后介绍了基于Driver Studio的图像采集系统软件设计。     

CPLD在DSP实时图像采集系统中的应用

以DSP TMS320C6205为核心处理器,设计了一种基于复杂可编程逻辑器件(CPLD)和DSP的实时图像采集系统.在介绍系统组成原理的基础上,重点讨论了CPLD在系统中的设计方法和工作流程,包括图像采集系统控制设计、图像传输控制设计等.系统采用SAA7113和CPLD完成了无DSP干预的图像采集与存储,通过DMA实现图像传输.实际应用表明,这种设计具有功能集成,结构实现简单,程序修改方便等优点,能得到满意的图像结果.     

基于有限资源的网络视频传输的探究

如何解决资源与能力之间的矛盾是嵌入式开发的关键。该文在基于MCU(如单片机)或者同等级别的平台上,从系统级层面探究了实现网络视频传输的框架,并基于STM32F103单片机,采用软件方式实现TCP/IP协议栈,采用OV7670图像传感器和FIFO芯片AL422B实现图像采集模块,采用SPI网络控制器实现ENC28J60通信模块,设计完成了基于网络的视频图像传输系统,探讨了系统中各个模块对资源的需求,以及需要解决的问题。该视频图像传输系统可用于远程作业、家居等图像要求不高的网络图像实时监控。     

基于图像的3D场景重建

给出了用DSP实现基于图像的3D场景重建的方法和步骤.3D场景重建主要由摄像机标定、图像采集和基于图像的重建3个部分组成.在摄像机标定中,使用摄像机作为测量装置来确定它的内部和外部参数,比对摄像机直接进行测量更为方便;利用摄像机、SEED-VPM642实时图像处理应用平台和PC机构成的系统进行图像采集,DSP芯片与PC机的图像传输采用PCI通信实现;采用体素着色(Voxel Coloring)方法实现3D场景重建,使现实物体在计算机虚拟世界中得以重现.     

四目立体测量图像同步采集存储系统的设计

运用四目立体测量技术实现具有复杂曲面形状物体的逆向设计,在航空、航天、汽车和造船等工业领域具有广泛需求。设计了用于四目立体测量的图像同步采集存储系统,采用FPGA作为控制器,利用Camera Link接口连接摄像机和FPGA,触发采集、传输图像数据;采用外部动态随机存储器SDRAM和FPGA内部FIFO相结合缓存图像数据;采用USB2．0接口芯片实现FPGA与计算机数据通信。利用软件ModelSim完成系统各功能模块时序逻辑仿真,实验结果表明系统能够完成四目立体测量图像同步采集存储任务。     

激光告警中FPGA与DSP的高速数据传输

针对激光告警图像处理系统对于实时性要求高,要求数据快速传输,以及所要处理的数据量大的特点,将增强的直接存储器访问数据传输方式应用到图像数据传输的技术中。基于TI公司TMS320C6713 DSP芯片和XILINX公司XC2S200PQ208 FPGA芯片的图像处理系统,介绍了系统中FPGA芯片的时序逻辑控制,DSP外部存储器接口(external memory interface,EMIF)与FPGA的硬件接口设计,并着重描述了DSP与FPGA之间增强的直接存储器访问(enhanced direct memory access,EDMA)传输方式的配置和程序设计流程。传输过程不需要CPU干预就可实现数据在存储空间中的高速搬移,并且采用Ping-Pong缓存结构,从而使CPU可以在数据传输的同时进行数据处理,充分发挥出了DSP芯片的性能,为整个系统的实时性提供了有力保证。     

基于Camera Link标准的图像采集处理系统及其应用

针对非接触在线高速实时检测的要求，提出了一种基于线阵CCD和DSP的图像采集处理系统．系统采用Camera Link接收器DS90CR288A将CCD输出的速度高达80MHz的低压差分信号（LVDS）转换成低压TTL（LVTTL）信号，然后将数据送入高速FIFO以协调CCD和DSP的时钟差异，最后采用EDMA方式将FIFO数据转存到SDRAM中，一幅图像传完之后中断DSP进行图像处理，MCU负责尺寸显示．实验结果表明，该系统达到了较高的测量精度．     

植物病害图像压缩与传输的研究

为实现植物病害监控,研究了基于DSP的图像压缩编码,构建植物病害监测系统.系统通过CCD进行视频信息的采集,基于TMS320DM642 DSP多媒体处理芯片采用H.263编码技术进行压缩编码,并将压缩后的数据经以太网传输至控制中心,进行图像识别分析,从而实现病害监控.测试表明,系统可成功进行图像的采集、压缩编码,并在PC端接收到压缩的图像.     

高速模数转换器与TMS320C6000 DSP接口的FIFO实现

大多数的高速模数转换器不能够直接和DSP相连。一个比较好的解决办法是使用FIFO作为输入缓冲。FIFO可以通过C6000系列的外部存储器接口(EMIF)与TMS320C6000系列DSP相连,DSP通过脉冲触发模式从FIFO中读取数据块。介绍如何使用SN74ALVC7806FIFO实现TMS320C6201与模数转换器的接口。     

基于ARM和FPGA的CCD信号采集系统设计

为了构建数码复印机CCD单元的驱动及输出信号的高速采集、存储、传输和处理系统,应用FPGA完成CCD驱动和FIFO模块的设计。采用ARM为主控制器来完成对CCD单元、高速A/D单元、FIFO模块、高速存储单元和USB通讯的整体控制,构成了高速的数据采集、存储、传输和处理系统,实现了CCD图像信号的高速采集存储。经过上位机的图像处理测试平台,验证了基于ARM和FPGA的CCD信号采集系统设计的正确性和稳定性。     

基于FPGA的图像处理系统

针对目前采用通用计算机、多CPU并行、DSP等方法实现实时图像处理的不足,研究了一种基于FPGA的图像处理系统,由图像采集和图像处理基本算法两部分组成.图像采集选用OV7670图像传感器,其内部集成了传感器及图像处理单元,可以直接输出数字信号给FPGA.图像处理选用Altera公司的Cyclone II系列的FPGA芯片,在芯片上完成了图像采集的控制,模拟了I2 C总线协议,通过设计FPGA的内部逻辑实现了图像灰度化、中值滤波、边缘检测等图像处理基本算法,使处理速度远远快于软件方法.仿真结果显示:该系统实现了实时图像的快速采集和处理,最高能达到30帧/s,并且分辨率为640×480.     

嵌入式机器视觉测控一体机的研究与开发

提出了一种基于PC机组态软件的嵌入式机器视觉测控一体机的设计方法,并研发出样机.该一体机采用CCD板型相机进行图像采集,利用FPGA的FIFO和DSP的PDT技术进行图像传输;以DSP作为图像处理核心,实现图像预处理、特征提取和智能识别;基于Modbus/TCP协议实现了以太网通信,并通过三层视觉工具库实现了PC机组态软件.该一体机已通过工业级测试,并应用于工业现场.稳定性、可靠性和实时性有保证,可广泛应用于工业监测和控制领域.     

基于DSP的语音采集系统及外部通信接口研究

介绍了一个基于。TMS32054x系列数字信号处理器(Digital Signal Processor,简称DSP)的语音采集系统,并探讨了此系列数字信号处理器的几种与外部模块进行通信的方法．实验证明使用EXAR公司的UART芯片ST16C550让DSP与外部进行通信编程方便,简单实用,而且系统运行稳定可靠,实用性好。     

基于DSP的数据采集分析系统研究

设计了一种基干USB和DSP高速数据采集系统,提出了一种采用FIFO缓存芯片实现AN2131Q与TMS320C5409的连接方法,数据通过FIFO缓存后打包送给USB总线。给出了硬件设计方案,详细阐述了EZ-USB接口芯片的固件、设备驱动和用户程序开发过程。     

基于DSP和FPGA的实时视频处理平台的设计与实现

基于高速数字信号处理器（DSP）和大规模现场可编程门阵列（FPGA）,成功地研制了小型化、低功耗的实时视频采集、处理和显示平台.其中的DSP负责图像处理,其外围的全部数字逻辑功能都集成在一片FPGA内,包括高速视频流FIFO、同步时序产生与控制、接口逻辑转换和对视频编/解码器进行设置的I2C控制核等.通过增大FIFO位宽、提高传输带宽,降低了占用EMIF总线的时间;利用数字延迟锁相环逻辑,提高了显示接口时序控制精度.系统软件由驱动层、管理层和应用层组成,使得硬件管理与算法程序设计彼此分离,并能协同工作.系统中的图像缓冲区采用了三帧的配置方案,使得该平台最终具有对PAL/NTSC两种制式的全分辨率彩色复合视频信号进行实时采集、显示和处理的能力.     

基于DSP与FIFO的多路雷达数据转换系统设计

在处理多路高速雷达信号过程中,数据的采集和存取是最重要的环节之一．由于DSP的工作时钟和A／D的采样速率不同,为了提高DSP的工作效率,避免丢失数据,就采用FIFO作为两者之间的接口．阐述了基于FIFO与DSP的雷达高速数据转换系统的设计思想,并给出了FIFO处理数据的程序流程．     

基于DSP的声发射数据采集系统的研制

介绍了基于数字信号处理器(DSP)的声发射数据采集系统硬件组成设计和软件流程实现.系统采用USB2.0(通用串行总线)与计算机进行数据传输,拓展了声发射数据采集系统传输方式;充分利用DSP运算速度快的特点,将FIR滤波、小波分析和特征参数提取等功能模块烧录设置在其芯片上,只向上位机传送特征参数,极大地减少数据传输量,为本采集系统应用于无线传输场合打下了坚实的基础.本数据采集系统通过实验,与国外高端产品采集的实验数据进行对比,证明系统是可行的.