圖像采集和處理技術在機器視覺和圖像分析等諸多領域應用十分廣泛,大部分情況下,采集卡只需將前端相機捕獲的圖像信息正確地傳回計算機即可。但是在要求較高的應用場合需要采集卡能準確控制外部光源和相機,完成圖像采集,預處理,數據傳輸。只有這樣,用戶才可以根據不同的興趣和需求對特定的某些圖像進行采集、傳輸以及處理,以達到某種分析目的。 本文根據國家985二期項目“三維粒子圖像測速系統”的圖像采集與處理需要,設計開發了一款以FPGA為核心控制芯片的嵌入式圖像采集卡。采集卡以FPGA為邏輯和算法實現的核心器件,不僅實現了傳統意義上的圖像采集,而且實現了CCD相機控制和激光器同步曝光功能,打破了以往單純靠增加硬件設備實現同步控制的方法,簡化了系統硬件結構并節約系統成本。此外,在系統中嵌入了圖像增強算法和采用PCI接口與計算機連接滿足了高速采集的要求。同時,采用市場上廣泛應用的Camera Link作為采集卡的圖像輸入接口,提高了系統的通用性、傳輸速率和抗干擾能力,簡化圖像獲取設備和模擬攝像頭之間需要視頻解碼等連接。具有嵌入式處理功能,光源同步和相機控制的采集卡將使機器視覺系統,圖像測速等諸多領域的圖像采集應用變得更為便捷。 論文首先對圖像采集卡系統的組成、整體方案和可行性進行了論證。然后給出了圖像采集卡的硬件設計。在此部分結合整體設計方案,討論芯片的選型問題。根據所選芯片的本身特點,分模塊地對圖像采集卡的硬件設計原理進行了詳細的闡述。接下來是圖像采集卡的軟件設計部分。用VHDL和原理圖結合的方法對FPGA進行編程,實現了圖像采集系統的各個功能模塊。根據圖像采集系統的要求用DriverWorks軟件設計了圖像采集卡的WDM底層驅動程序和上層應用程序。最后是用FPGA實現了帶修改參數的硬件嵌入式圖像處理算法——圖像增強。論文中使用QUARTUS軟件嵌入的邏輯分析儀SignalTap對FPGA設計的模塊進行了硬件調試,給出了調試的時序圖和調試結果,經測試分析該采集卡滿足“三維粒子圖像測速系統”的要求,達到了預期目標。
上傳時間: 2013-04-24
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數字信號處理是信息科學中近幾十年來發展最為迅速的學科之一。常用的實現高速數字信號處理的器件有DSP和FPGA。FPGA具有集成度高、邏輯實現能力強、速度快、設計靈活性好等眾多優點,尤其在并行信號處理能力方面比DSP更具優勢。在信號處理領域,經常需要對多路信號進行采集和實時處理,為解決這一問題,本文設計了基于FPGA的數據采集和處理系統。 本文首先介紹數字信號處理系統的組成和數字信號處理的優點,然后通過FFT算法的比較選擇和硬件實現方案的比較選擇,進行總體方案的設計。在硬件方面,特別討論了信號調理模塊、模數轉換模塊、FPGA芯片配置等功能模塊的設計方案和硬件電路實現方法。信號處理單元的設計以Xilinx ISE為軟件平臺,采用VHDL和IP核的方法,設計了時鐘產生模塊、數據滑動模塊、FFT運算模塊、求模運算模塊、信號控制模塊,完成信號處理單元的設計,并采用ModelSim仿真工具進行相關的時序仿真。最后利用MATLAB對設計進行驗證,達到技術指標要求。
上傳時間: 2013-07-07
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人體血液成份的無創檢測是生物醫學領域尚未攻克的前沿課題之一,動態光譜法在理論上克服了其它檢測方法難以逾越的障礙——個體差異和測量條件對檢測結果的影響。實現動態光譜檢測,其關鍵在于采集多波長的光電容積脈搏波信號,并對其進行處理。針對動態光譜檢測中信號微弱、信噪比低、處理數據量大的特點,本文設計了基于FPGA和面陣CCD攝像頭的動態光譜數據采集與預處理系統,提高檢測精度,采集出滿足動態光譜信號提取要求的光電脈搏波;并對動態光譜頻域提取法的核心算法FFT的FPGA實現進行研究。 課題提出用高靈敏度的面陣CCD攝像頭替代常規光柵光譜儀中的光電接收器,實現對多波長的光電容積脈搏波的檢測。結合面陣CCD的二維圖像特點,采用信號累加法去除噪聲,提高信號的信噪比。 創新性的提出一種不同于以往的信號累加方法——將處于同一行的視頻信號在采樣過程中直接累加,然后再進行傳輸和存儲。不同于幀累加和異行累加,這種同行累加方式不但大大的提高了信號的信噪比,同時減小了數據的傳輸速度和傳輸量,降低了對存儲器容量的要求,改善了動態光譜信號檢測系統的性能。 針對面陣CCD攝像頭輸出的復合視頻信號的特點,設計視頻信號解調電路,得到高速、高精度的數字視頻信號和準確的視頻同步信號,用于后續的視頻信號采集與處理。 根據動態光譜信號檢測和視頻信號采集的要求,選擇可編程邏輯器件FPGA作為硬件平臺,設計并實現了基于FPGA和面陣CCD攝像頭的光電脈搏波采集與預處理系統。該系統實現了視頻信號的精確定位,通過光譜信號的高速同行累加,實現了光電脈搏波信號的高精度檢測。系統采用基于FPGA的Nios II嵌入式處理器系統,通過對其應用程序的開發,可靠的實現了數據的采集、傳輸和存儲,提高了系統的集成度,降低了開發成本。 為實現動態光譜信號的頻域提取,研究了基于FPGA的FFT實現方案,對各關鍵模塊進行設計,為動態光譜信號的進一步處理打下良好的基礎。 最后,通過實驗證明了系統數據采集的正確性和信號預處理的可行性,得到了符合動態光譜信號提取要求的脈搏波信號。
上傳時間: 2013-04-24
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基于高速數字信號處理器(DSP) 和大規模現場可編程門陣列( FPGA) ,成功地研制了小型\\r\\n化、低功耗的實時視頻采集、處理和顯示平臺. 其中的DSP 負責圖像處理,其外圍的全部數字邏輯功能都集成在一片FPGA 內,包括高速視頻流FIFO、同步時序產生與控制、接口邏輯轉換和對視頻編/ 解碼器進行設置的I2 C 控制核等. 通過增大FIFO 位寬、提高傳輸帶寬,降低了占用EMIF 總線的時間 利用數字延遲鎖相環邏輯,提高了顯示接口時序控制精度. 系統軟件由驅動層、管理層和應用層組成,使得硬件管理與
上傳時間: 2013-08-08
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摘 要:介紹一個交直流數據采集系統.它采用參數自尋優同步采樣法和雙向過零鑒相技術,充分發揮了單片機在智能儀器中的軟件優勢。給出的采樣前置電路和其他硬件同樣具有參考價值。 關鍵詞:采樣參數自尋優;鑒相技術;前置電路;外中斷口;雙隔離采樣通道
上傳時間: 2013-10-17
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一款基于philips公司的PDIUSBDI12USB芯片(+C8051F020單片機)的采集卡的USB驅動程序源碼及編譯通過的sys文件。開發環境WinXP+xpddk+vc6.0,此驅動程序可以實現采集卡與PC機間批量傳輸(BULK)以及同步傳輸。
標簽: USB PDIUSBDI philips WinXP
上傳時間: 2015-04-08
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本程序來自TI公司網站原程序,其功能是通過傳統的矢量控制算法來實現對永磁同步電機的控制,矢量控制采用雙閉環結構,內環為電流環,外環為速度環,其速度的采集是通過編碼器獲得。是一個不可多得矢量控制例程。控制程序可以采用.asm也可以采用.C。程序的具體算法和介紹在軟件壓縮包有詳細介紹!
上傳時間: 2015-04-29
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數據采集程序,采用同步模式,包括主機程序,固件源程序,驅動程序。出自《USB2.0原理與工程開發》我現在需要USB鍵盤方面的源程序,如果你有請提供crzman@163.com
上傳時間: 2013-12-26
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數據采集卡,采用同步傳輸模式。包括主機程序,固件源程序,驅動程序。出自《USB2.0原理與工程開發》我現在需要USB鍵盤方面的源程序,如果你有請提供crzman@163.com
標簽: 數據采集卡
上傳時間: 2014-01-20
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使用Altera芯片實現對4個SAA7111A視頻A/D芯片的采集控制,將圖像數據存入同步FIFO-AL422B
上傳時間: 2015-07-10
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