隨著紅外焦平面陣列的不斷發(fā)展,紅外技術(shù)的應(yīng)用范圍將越來越廣泛。焦平面面陣探測(cè)器的一個(gè)最大的缺點(diǎn)是固有的非均勻性。本文首先介紹了紅外熱成像技術(shù)的發(fā)展,討論了紅外焦平面陣列的基本原理和工作方式,分析了紅外非均勻性產(chǎn)生的原因。其次研究了幾種主要的非均勻校正方法以及焦平面陣列元的盲元檢測(cè)和補(bǔ)償?shù)姆椒?,?duì)紅外圖像處理技術(shù)做了研究。 本文研究的探測(cè)器是法國(guó)ULIS公司的320×240非制冷微測(cè)輻射熱計(jì)焦平面陣列探測(cè)器。主要研究對(duì)其輸出信號(hào)進(jìn)行非均勻性校正和圖像增強(qiáng)。最后針對(duì)這一課題編寫了基于FPGA的兩點(diǎn)校正、兩點(diǎn)加一點(diǎn)校正、全局非均勻校正算法和紅外圖像直方圖均衡化增強(qiáng)程序,并對(duì)三種校正方法做了比較。
上傳時(shí)間: 2013-08-03
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隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展,尤其是現(xiàn)場(chǎng)可編程器件的出現(xiàn),為滿足實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)的要求,誕生了一種新穎靈活的技術(shù)——可重構(gòu)技術(shù)。它采用實(shí)時(shí)電路重構(gòu)技術(shù),在運(yùn)行時(shí)根據(jù)需要,動(dòng)態(tài)改變系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu),從而使系統(tǒng)既有硬件優(yōu)化所能達(dá)到的高速度和高效率,又能像軟件那樣靈活可變,易于升級(jí),從而形成可重構(gòu)系統(tǒng)??芍貥?gòu)系統(tǒng)的關(guān)鍵在于電路結(jié)構(gòu)可以動(dòng)態(tài)改變,這就需要有合適的可編程邏輯器件作為系統(tǒng)的核心部件來實(shí)現(xiàn)這一功能。 論文利用可重構(gòu)技術(shù)和“FD-ARM7TDMLCSOC”實(shí)驗(yàn)板的可編程資源實(shí)現(xiàn)了一個(gè)8位微程序控制的“實(shí)驗(yàn)CPU”,將“實(shí)驗(yàn)CPU”與實(shí)驗(yàn)板上的ARMCPU構(gòu)成雙內(nèi)核CPU系統(tǒng),并對(duì)雙內(nèi)核CPU系統(tǒng)的工作方式和體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了初步研究。 首先,文章研究了8位微程序控制CPU的開發(fā)實(shí)現(xiàn)。通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)CPU的系統(tǒng)邏輯圖,來確定該CPU的指令系統(tǒng),并給出指令的執(zhí)行流程以及指令編碼。“實(shí)驗(yàn)CPU”采用的是微程序控制器的方式來進(jìn)行控制,因此進(jìn)行了微程序控制器的設(shè)計(jì),即微指令編碼的設(shè)計(jì)和微程序編碼的設(shè)計(jì)。為利用可編程資源實(shí)現(xiàn)該“實(shí)驗(yàn)CPU”,需對(duì)“實(shí)驗(yàn)CPU”進(jìn)行VHDL描述。 其次,文章進(jìn)行了“實(shí)驗(yàn)CPU”綜合下載與開發(fā)。文章中使用“Synplicity733”作為綜合工具和“Fastchip3.0”作為開發(fā)工具。將“實(shí)驗(yàn)CPU”的VHDL描述進(jìn)行綜合以及下載,與實(shí)驗(yàn)箱上的ARMCPU構(gòu)成雙內(nèi)核CPU,實(shí)現(xiàn)了基于可重構(gòu)技術(shù)的雙內(nèi)核CPU的系統(tǒng)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)板的具體環(huán)境,文章對(duì)雙內(nèi)核CPU系統(tǒng)存在的關(guān)鍵問題,如“實(shí)驗(yàn)CPU”的內(nèi)存讀寫問題、微程序控制器的實(shí)現(xiàn),以及“實(shí)驗(yàn)CPU'’框架等進(jìn)行了改進(jìn),并通過在開發(fā)工具中添加控制模塊和驅(qū)動(dòng)程序來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)工作方式的控制。 最后,文章對(duì)雙核CPU系統(tǒng)進(jìn)行了功能分析。經(jīng)分析,該系統(tǒng)中兩個(gè)CPU內(nèi)核均可正常運(yùn)行指令、執(zhí)行任務(wù)。利用實(shí)驗(yàn)板上的ARMCPU監(jiān)視用“實(shí)驗(yàn)CPU”的工作情況,如模擬“實(shí)驗(yàn)CPU”的內(nèi)存,實(shí)現(xiàn)機(jī)器碼運(yùn)行,通過串行口發(fā)送的指令來完成單步運(yùn)行、連續(xù)運(yùn)行、停止、“實(shí)驗(yàn)CPU"指令文件傳送、“實(shí)驗(yàn)CPU"內(nèi)存修改、內(nèi)存察看等工作,所有結(jié)果可顯示在超級(jí)終端上。該系統(tǒng)通過利用ARMCPU來監(jiān)控可重構(gòu)CPU,研究雙核CPU之間的通信,嘗試新的體系結(jié)構(gòu)。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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圖像增強(qiáng)技術(shù)是數(shù)字圖像處理領(lǐng)域中的一項(xiàng)重要內(nèi)容,隨著數(shù)字圖像處理應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大,快速、實(shí)時(shí)圖像處理技術(shù)成為研究的熱點(diǎn)。超大規(guī)模集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展為數(shù)字圖像實(shí)時(shí)處理技術(shù)提供了硬件基礎(chǔ),尤其是FPGA(Field Programmable Gate Array,現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)憑借其高速并行、可重配置的架構(gòu)和基于查找表的獨(dú)特結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)使得在數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域的應(yīng)用持續(xù)上升。國(guó)內(nèi)外,越來越多的實(shí)時(shí)圖像處理應(yīng)用逐漸轉(zhuǎn)向FPGA平臺(tái)。 本文基于FPGA的圖像增強(qiáng)技術(shù)研究主要是針對(duì)空間域方法,這種方法是指在空間域內(nèi)直接對(duì)像素灰度值進(jìn)行運(yùn)算處理,算法簡(jiǎn)單并且存在并行性,非常適合于用硬件實(shí)現(xiàn)。FPGA可以靈活地實(shí)現(xiàn)并行、實(shí)時(shí)處理圖像數(shù)據(jù),正是利用這一特點(diǎn),本文提出了一種基于FPGA的圖像增強(qiáng)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)采用SOPC技術(shù),完成圖像增強(qiáng)處理。文中給出了系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路,并分析了該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能實(shí)現(xiàn),說明了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過程。其硬件平臺(tái)的核心部分是Altera公司Stratix系列的.FPGA EPlS40芯片,采用自頂向下的設(shè)計(jì)方法構(gòu)造圖像增強(qiáng)處理功能模塊,利用硬件描述語言vHDL對(duì)圖像增強(qiáng)模塊進(jìn)行電路描述,并進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化、仿真,在生成系統(tǒng)配置文件后加載到FPGA上進(jìn)行板級(jí)調(diào)試。完成了基于FPGA的圖像增強(qiáng)算法模塊的設(shè)計(jì),重點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)運(yùn)算增強(qiáng)處理模塊、中值濾波器模塊,并對(duì)中值濾波器進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn),采用FPGA完成了對(duì)圖像增強(qiáng)算法的硬件加速。
標(biāo)簽: FPGA 圖像增強(qiáng) 技術(shù)研究
上傳時(shí)間: 2013-06-16
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文中簡(jiǎn)單闡述了紅外輻射機(jī)理,論述了紅外焦平面陣列技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r。紅外成像系統(tǒng),尤其是紅外焦平面陣列,由于探測(cè)器材料和制造工藝的原因,各像素點(diǎn)之間的靈敏度存在差別,甚至存在一些缺陷點(diǎn),各個(gè)探測(cè)單元特征參數(shù)不完全一致,因而存在著較大的非均勻性,降低了圖像的分辨率,影響了紅外成像系統(tǒng)的有效作用距離。實(shí)時(shí)非均勻性校正是提高和改善紅外圖像質(zhì)量的一項(xiàng)重要技術(shù)。 論文建立了描述其非均勻性的數(shù)學(xué)模型,分析了紅外焦平面陣列非均勻性產(chǎn)生的原因及特點(diǎn),討論了幾種常用的非均勻性校正的方法,指出了其各自的優(yōu)缺點(diǎn)和適應(yīng)場(chǎng)合。 根據(jù)紅外探測(cè)器光譜響應(yīng)的特點(diǎn)和基于參考源的兩點(diǎn)溫度非均勻性校正理論,采用FPGA+DSP實(shí)現(xiàn)紅外成像系統(tǒng)實(shí)時(shí)非均勻性兩點(diǎn)校正,設(shè)計(jì)完成了相應(yīng)的紅外焦平面陣列非均勻性校正硬件電路。對(duì)該系統(tǒng)中各個(gè)模塊的功能及電路實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)的描述,并給出了相應(yīng)的結(jié)構(gòu)框圖。同時(shí)給出了該圖像處理器的部分軟件流程圖。該方法動(dòng)態(tài)范圍大而且處理速度快,適用于紅外成像系統(tǒng)實(shí)時(shí)的圖像處理場(chǎng)合。實(shí)踐表明,該方案取得了較為滿意的結(jié)果。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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隨著多媒體編碼技術(shù)的發(fā)展,視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)在很多領(lǐng)域都得到了成功應(yīng)用,如視頻會(huì)議(H.263)、DVD(MPEG-2)、機(jī)頂盒(MPEG-2)等等,而網(wǎng)絡(luò)帶寬的不斷提升和高效視頻壓縮技術(shù)的發(fā)展使人們逐漸把關(guān)注的焦點(diǎn)轉(zhuǎn)移到了寬帶網(wǎng)絡(luò)數(shù)字電視(IPTV)、流媒體等基于傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)上來。帶寬的增加為流式媒體的發(fā)展鋪平了道路,而高效的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)則是流媒體技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。H.264/AVC是由國(guó)際電信聯(lián)合會(huì)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織共同發(fā)展的下一代視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)之一。新標(biāo)準(zhǔn)中采用了新的視頻壓縮技術(shù),如多模式幀間預(yù)測(cè)、1/4像素精度預(yù)測(cè)、整數(shù)DCT變換、變塊尺寸運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償、基于上下文的二元算術(shù)編碼(CABAC)、基于上下文的變長(zhǎng)編碼(CAVLC)等等,這些技術(shù)的采用大大提高了視頻壓縮的效率,更有利于寬帶網(wǎng)絡(luò)數(shù)字電視(IPTV)、流媒體等基于傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)。 本文主要根據(jù)視頻會(huì)議應(yīng)用的需要對(duì)JM8.6代碼進(jìn)行優(yōu)化,目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)基于Baseline的低復(fù)雜度的CIF編碼器,并對(duì)部分功能模塊進(jìn)行電路設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)方法上采用自頂向下的設(shè)計(jì)方法,首先對(duì)H.264編碼器的C代碼和算法進(jìn)行優(yōu)化,并對(duì)優(yōu)化后的結(jié)果進(jìn)行測(cè)試比較,結(jié)果顯示在圖像質(zhì)量沒有明顯降低的情況下,H.264編碼器編碼CIF格式視頻每秒達(dá)到15幀以上,滿足了視頻會(huì)議應(yīng)用的實(shí)時(shí)性要求。然后,以C模型為參考對(duì)H.264編碼器的部分功能模塊電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。采用Verilog HDL實(shí)現(xiàn)了這些模塊,并在Quartus Ⅱ中進(jìn)行了綜合、仿真、驗(yàn)證。主要完成了Zig-zag掃描和CAVLC模塊的設(shè)計(jì),詳細(xì)說明模塊的工作原理和過程,然后進(jìn)行多組的仿真測(cè)試,結(jié)果與C模型相應(yīng)部分的結(jié)果一致,證明了設(shè)計(jì)的正確性。
上傳時(shí)間: 2013-06-11
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基于微處理器的數(shù)字PID控制器改變了傳統(tǒng)模擬PID控制器參數(shù)整定不靈活的問題。但是常規(guī)微處理器容易在環(huán)境惡劣的情況下出現(xiàn)程序跑飛的問題,如果實(shí)現(xiàn)PID軟算法的微處理器因?yàn)閺?qiáng)干擾或其他原因而出現(xiàn)故障,會(huì)引起輸出值的大幅度變化或停止響應(yīng)。而FPGA的應(yīng)用可以從本質(zhì)上解決這個(gè)問題。因此,利用FPGA開發(fā)技術(shù),實(shí)現(xiàn)智能控制器算法的芯片化,使之能夠廣泛的用于各種場(chǎng)合,具有很大的應(yīng)用意義。 首先分析FPGA的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn),總結(jié)FPGA設(shè)計(jì)技術(shù)及開發(fā)流程,指出實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì),降低設(shè)計(jì)難度,是擴(kuò)展設(shè)計(jì)功能、提高芯片性能和產(chǎn)品性價(jià)比的關(guān)鍵??刂葡到y(tǒng)由四個(gè)模塊組成,主要包括核心控制器模塊、輸入輸出模塊以及人機(jī)接口。其中控制器部分為系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。在分析FPGA設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)類型和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,提出一種基于FPGA改進(jìn)型并行結(jié)構(gòu)的PID溫度控制器設(shè)計(jì)方法。在PID算法與FPGA的運(yùn)算器邏輯映像過程中,采用將補(bǔ)碼的加法器代替減法器設(shè)計(jì),增加整數(shù)運(yùn)算結(jié)果的位擴(kuò)展處理,進(jìn)行不同數(shù)據(jù)類型的整數(shù)歸一化等不同角度的處理方法融合為一體,可以有效地減少邏輯運(yùn)算部件。應(yīng)用Ouartus Ⅱ圖形輸入與Verilog HDL語言相結(jié)合設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了PID控制器,用Modelsim仿真驗(yàn)證了設(shè)計(jì)結(jié)果的正確性,用Synplify Pro進(jìn)行電路綜合,在Quaitus Ⅱ軟件中實(shí)現(xiàn)布局布線,最后生成FPGA的編程文件。根據(jù)控制系統(tǒng)的要求,論文設(shè)計(jì)完成了12位模數(shù)AD轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)顯示器、按鍵等相關(guān)外圍接口電路。 將一階、純滯后、大慣性電阻爐溫作為控制對(duì)象,以EP1C3T144 FPGA為核心,構(gòu)建PID控制系統(tǒng)。在采用Pt100溫度傳感器、分辨率為2℃、最大溫度控制范圍0~400℃的條件下,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,達(dá)到無超調(diào)的穩(wěn)定控制要求,為降低FPGA實(shí)現(xiàn)PID控制器的設(shè)計(jì)難度提供了有效的方法。
上傳時(shí)間: 2013-05-24
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隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,國(guó)內(nèi)外紅外成像技術(shù)也得到了廣泛的應(yīng)用和研究。各國(guó)軍方針對(duì)現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)和未來信息戰(zhàn)的新形勢(shì),對(duì)熱成像技術(shù)提出了更高的要求,希望今后能研制出性能更佳、體積更小、分辨率和靈敏度更高、作用距離更遠(yuǎn)、價(jià)格更低的紅外成像系統(tǒng)。 CCD 成像系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)是 CCD 器件設(shè)計(jì)和圖像處理。本課題通過對(duì)CCD 圖像處理技術(shù)的研究,采用嵌入式 Nios Ⅱ+FPGA 的工作方式,充分發(fā)揮嵌入式 Nios Ⅱ處理器靈活性和 FPGA 處理速度快的優(yōu)點(diǎn),構(gòu)建出結(jié)構(gòu)靈活、處理速度高以及功能完善的圖像處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)能同時(shí)實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)校正算法、加權(quán)濾波算法、對(duì)比度增強(qiáng)算法以及疵點(diǎn)補(bǔ)償?shù)榷囗?xiàng)功能。 本系統(tǒng)成功應(yīng)用于國(guó)內(nèi)某研究所研制的目前國(guó)內(nèi)最大型面陣 (PtSi 512×512) CCD 焦平面探測(cè)器成像組件中,得到了良好的成像效果;同時(shí),由該處理系統(tǒng)構(gòu)成的 InGaAs 成像組件也處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于中電 44 所多種成像組件項(xiàng)目的研究中,推動(dòng)了 PtSi 256×256、PtSi 512×512 焦平面探測(cè)器成像組件以及 4096×96TDI CCD 成像組件的工程化應(yīng)用進(jìn)程。
上傳時(shí)間: 2013-05-22
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ModelSim具備強(qiáng)大的模擬仿真功能,在設(shè)計(jì)、編譯、仿真、測(cè)試、調(diào)試開發(fā)過程中,有一整套工具供你使用,而且操作起來極其靈活,可以通過菜單、快捷鍵和命令行的方式進(jìn)行工作。ModelSim的窗口管理界面讓用戶使用起來很方面,它能很好的與操作系統(tǒng)環(huán)境協(xié)調(diào)工作。ModelSim的一個(gè)很顯著的特點(diǎn)就是它具備命令行的操作方式,類似于一個(gè)shell有很多操作指令供你使用,給人的感覺就像是工作在Unix環(huán)境下,這種命令行操作方式是基于Tcl/Tk的,其功能相當(dāng)強(qiáng)大,這需要在以后的實(shí)際應(yīng)用中慢慢體會(huì)。ModelSim的功
標(biāo)簽: ModelSimSE
上傳時(shí)間: 2013-05-27
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RealView Developer Suite工具是ARM公司是推出的新一代ARM集成開發(fā)工具。支持所有ARM 系列核,并與眾多第三方實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)及工具商合作簡(jiǎn)化開發(fā)流程。開發(fā)工具包含以下組件: ? 完全優(yōu)化的ISO C/C++編譯器 ? C++ 標(biāo)準(zhǔn)模板庫 ? 強(qiáng)大的宏編譯器 ? 支持代碼和數(shù)據(jù)復(fù)雜存儲(chǔ)器布局的連接器 ? 可選 GUI調(diào)試器 ? 基于命令行的符號(hào)調(diào)試器(armsd) ? 指令集仿真器 ? 生成無格式二進(jìn)制工具、Intel 32位和Motorola 32位ROM映像代碼
上傳時(shí)間: 2013-08-02
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ColibriLoader.exe 用于在未安裝PB開發(fā)環(huán)境機(jī)器上,通過網(wǎng)絡(luò)接口燒寫WINCE操作系統(tǒng)印像文件NK.bin,EBOOT請(qǐng)用JFLASH燒寫
標(biāo)簽: 燒寫
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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