圖像采集和處理技術(shù)在機(jī)器視覺和圖像分析等諸多領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛,大部分情況下,采集卡只需將前端相機(jī)捕獲的圖像信息正確地傳回計算機(jī)即可。但是在要求較高的應(yīng)用場合需要采集卡能準(zhǔn)確控制外部光源和相機(jī),完成圖像采集,預(yù)處理,數(shù)據(jù)傳輸。只有這樣,用戶才可以根據(jù)不同的興趣和需求對特定的某些圖像進(jìn)行采集、傳輸以及處理,以達(dá)到某種分析目的。 本文根據(jù)國家985二期項目“三維粒子圖像測速系統(tǒng)”的圖像采集與處理需要,設(shè)計開發(fā)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(xiàn)的核心器件,不僅實現(xiàn)了傳統(tǒng)意義上的圖像采集,而且實現(xiàn)了CCD相機(jī)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(shè)備實現(xiàn)同步控制的方法,簡化了系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)并節(jié)約系統(tǒng)成本。此外,在系統(tǒng)中嵌入了圖像增強(qiáng)算法和采用PCI接口與計算機(jī)連接滿足了高速采集的要求。同時,采用市場上廣泛應(yīng)用的Camera Link作為采集卡的圖像輸入接口,提高了系統(tǒng)的通用性、傳輸速率和抗干擾能力,簡化圖像獲取設(shè)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(jī)控制的采集卡將使機(jī)器視覺系統(tǒng),圖像測速等諸多領(lǐng)域的圖像采集應(yīng)用變得更為便捷。 論文首先對圖像采集卡系統(tǒng)的組成、整體方案和可行性進(jìn)行了論證。然后給出了圖像采集卡的硬件設(shè)計。在此部分結(jié)合整體設(shè)計方案,討論芯片的選型問題。根據(jù)所選芯片的本身特點,分模塊地對圖像采集卡的硬件設(shè)計原理進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。接下來是圖像采集卡的軟件設(shè)計部分。用VHDL和原理圖結(jié)合的方法對FPGA進(jìn)行編程,實現(xiàn)了圖像采集系統(tǒng)的各個功能模塊。根據(jù)圖像采集系統(tǒng)的要求用DriverWorks軟件設(shè)計了圖像采集卡的WDM底層驅(qū)動程序和上層應(yīng)用程序。最后是用FPGA實現(xiàn)了帶修改參數(shù)的硬件嵌入式圖像處理算法——圖像增強(qiáng)。論文中使用QUARTUS軟件嵌入的邏輯分析儀SignalTap對FPGA設(shè)計的模塊進(jìn)行了硬件調(diào)試,給出了調(diào)試的時序圖和調(diào)試結(jié)果,經(jīng)測試分析該采集卡滿足“三維粒子圖像測速系統(tǒng)”的要求,達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,指紋識別技術(shù)被廣泛應(yīng)用到各種不同的領(lǐng)域。對于一般的指紋識別系統(tǒng),其設(shè)計要求具有很高的實時性和易用性,因此識別算法應(yīng)該具有較低的復(fù)雜度,較快的運算速度,從而滿足實時性的要求。所以有必要根據(jù)不同的識別算法采用不同的實現(xiàn)平臺,使得指紋識別系統(tǒng)具有較高的可靠性、實時性、有效性等性能要求。 SOPC片上可編程系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)是當(dāng)前電子設(shè)計領(lǐng)域中最熱門的概念。NiosⅡ是Altera.公司開發(fā)的一種采用流水線技術(shù)、單指令流的RISC嵌入式處理器軟核,可以將它嵌入到FPGA內(nèi)部,與用戶自定義邏輯組建成一個基于FPGA的片上專用系統(tǒng)。 本文在綜合考慮各種應(yīng)用情況的基礎(chǔ)上,以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、指紋識別技術(shù)和嵌入式系統(tǒng)技術(shù)為理論基礎(chǔ),提出了一種有效可行的系統(tǒng)架構(gòu)方案。對指紋識別技術(shù)中各個環(huán)節(jié)的算法和原理進(jìn)行了深入研究,合理的改進(jìn)了部分指紋識別算法;同時為了提高系統(tǒng)的實時性,采用NiosⅡ嵌入式處理器和FPGA硬件模塊實現(xiàn)指紋圖像處理主要算法。論文主要包括以下幾個方面: 1、對指紋圖像預(yù)處理、特征提取和特征匹配算法原理進(jìn)行闡述,同時改進(jìn)了指紋圖像的細(xì)化算法,提高了算法的性能,并設(shè)計了一套實用的指紋特征數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu); 2、針對指紋圖像預(yù)處理模塊,包括圖像的歸一化、頻率提取、方向提取以及方向濾波,采用基于FPGA的硬件電路的方式實現(xiàn)。實驗結(jié)果表明,在保證系統(tǒng)誤識率較低、可靠性高的基礎(chǔ)上,大大提高了系統(tǒng)的執(zhí)行速度; 3、改變了傳統(tǒng)的單枚指紋識別方法,提出采用多枚指紋唯一標(biāo)識身份,大大降低了識別系統(tǒng)的誤識率; 4、改進(jìn)了傳統(tǒng)的基于三角形匹配中獲取基準(zhǔn)點的方法,同時結(jié)合可變界限盒思想進(jìn)行指紋特征匹配。 5、結(jié)合COM+技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),開發(fā)了后臺指紋特征匹配服務(wù)系統(tǒng),實現(xiàn)了嵌入式指紋識別系統(tǒng)同數(shù)據(jù)庫的實時信息交換。 實驗結(jié)果表明,本文所提出的系統(tǒng)構(gòu)架方案有效可行,基于FPGA的自動指紋識別系統(tǒng)在速度、功耗、擴(kuò)展性等方面具有獨特的優(yōu)勢,擁有廣闊的發(fā)展前景。
標(biāo)簽: FPGA 嵌入式 指紋識別 系統(tǒng)研究
上傳時間: 2013-04-24
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基于Linux操作系統(tǒng)具有良好的開放性和較強(qiáng)的可移植性,在當(dāng)前嵌入式操作系統(tǒng)中被廣泛采用;同時USB也具有極佳的通用性,是當(dāng)前最為流行的通用外設(shè)接口。本文詳細(xì)的介紹編寫嵌入式USB驅(qū)動程序的結(jié)
標(biāo)簽: Linux USB 嵌入式 驅(qū)動
上傳時間: 2013-04-24
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·書中包括的索引使你能夠根據(jù)自己的需要,直接閱讀你所關(guān)注的內(nèi)容。主要內(nèi)容包括:設(shè)計核心,關(guān)注嵌入核心和嵌入存儲器;系統(tǒng)集成和超大規(guī)模集成電路的設(shè)計問題;AC掃描、正常速度掃描和嵌入式可測試性設(shè)計;內(nèi)建、自測試、含內(nèi)存BIST、邏輯BIST及掃描BIST;虛擬測試套接字和隔離測試 ·重用設(shè)計,包括重用和隔離測試;用VSIA和IEEE P1500標(biāo)準(zhǔn)處理測試問題。 書中穿插的整幅圖解直接來自作者的教學(xué)材
標(biāo)簽: 數(shù)字集成電路 嵌入式 內(nèi)核
上傳時間: 2013-04-24
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不同于一般形式的軟件編程,嵌入式系統(tǒng)編程建立在特定的硬件平臺上,勢必要求 其編程語言具備較強(qiáng)的硬件直接操作能力。無疑,匯編語言具備這樣的特質(zhì)。但是,歸 因于匯編語言開發(fā)過程的復(fù)雜性,它并不是嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的一般選擇。而與之相比, C 語言--一種"高級的低級"語言,則成為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的最佳選擇。筆者在嵌入式系 統(tǒng)項目的開發(fā)過程中,一次又一次感受到C 語言的精妙,沉醉于C 語言給嵌入式開發(fā)帶 來的便利。
標(biāo)簽: 語言 嵌入式 系統(tǒng)編程
上傳時間: 2013-04-24
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·書 名 嵌入式VxWorks系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用 作 者 王學(xué)龍 出 版 社 人民郵電出版社 書 號 115-11575-3 系 列 書 操作系統(tǒng)類圖書 責(zé)任編輯 劉浩 開本 16 出版時間 2003年10月 字?jǐn)?shù) 509千字 裝&nbs
標(biāo)簽: VxWorks 嵌入式 系統(tǒng)開發(fā)
上傳時間: 2013-04-24
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嵌入式PLC芯片組是一個加載了嵌入式PLC軟件平臺的核心芯片組,具備PLC功能和CAN,RS232/485通信功能,能夠完成常規(guī)過程控制的控制模塊。在其基礎(chǔ)上,能輕松、快速地設(shè)計出PLC產(chǎn)品。下面就以我用嵌入式PLC芯片組開發(fā)的24點開關(guān)量PLC為例,介紹PLC的開發(fā)方法
標(biāo)簽: PLC
上傳時間: 2013-04-24
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《FPGA嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)典型實例》-書的光盤資料,該資料是用VHDL語言編寫,作者:葉淦華
標(biāo)簽: FPGA 嵌入式應(yīng)用 典型 光盤
上傳時間: 2013-08-09
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這是嵌入式中的FPGA的驅(qū)動,用在內(nèi)核驅(qū)動,希望有幫助
上傳時間: 2013-08-28
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用maxplus2實現(xiàn)的一種通用邏輯模塊,背景是一個基于dsp的嵌入式開發(fā)板,上面的邏輯模塊全用cpld實現(xiàn)。此模塊可以供以后的嵌入式開發(fā)作參考。
上傳時間: 2013-09-06
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