本研究針對目標識別等系統(tǒng)中由于載機轉(zhuǎn)動而使目標圖像發(fā)生旋轉(zhuǎn),給測量及人眼觀察帶來的影響,因此需要對目標圖像進行實時的反旋轉(zhuǎn)處理,對目前出現(xiàn)的消像旋技術(shù)進行分析和比較,選擇從電子學(xué)消旋方法出發(fā),研究圖像消像旋的方法,并給出了基于FPGA的實時消像旋系統(tǒng)的完整結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的算法設(shè)計。 本文在對電子圖像消旋原理的深入分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計并利用Visual C++6.0軟件仿真實現(xiàn)了一種優(yōu)化的快速旋轉(zhuǎn)算法,再利用后插值處理保證了圖像的質(zhì)量;構(gòu)建了以ACEX EP1K100為核心的數(shù)字圖像實時消像旋系統(tǒng),利用VHDL硬件描述語言實現(xiàn)了整個消像旋算法的FPGA設(shè)計。該系統(tǒng)利用高速相機和Camera Link接口傳輸圖像,提高了系統(tǒng)的運行速度。利用QuartusII和Matlab軟件對整個算法設(shè)計進行混合仿真實驗。實驗結(jié)果表明,該系統(tǒng)能夠成功地對采集到的灰度圖像進行消像旋處理,旋轉(zhuǎn)后的圖像清晰穩(wěn)定,像素誤差小于一個像素,而且對于視頻信號只有一幀的延時不到20ms,達到系統(tǒng)參數(shù)要求。
上傳時間: 2013-07-04
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本文研究了在復(fù)雜背景下紅外圖像的背景和噪聲抑制算法,并且完成了硬件實現(xiàn),主要包括以下內(nèi)容: 1.通過對實際紅外圖像的背景和噪聲特性的研究分析,設(shè)計改進了一種基于加權(quán)廣義次序統(tǒng)計濾波器的背景抑制的算法。紅外圖像的噪聲通常為脈沖噪聲,具有高頻特性;而紅外圖像的背景變換比較緩慢,其頻譜成分多集中在低頻區(qū)域,所以本文在對圖像特性分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計改進了基于加權(quán)廣義次序統(tǒng)計濾波器的背景抑制的算法。在對采集的起伏背景紅外圖像進行背景抑制后,用全局門限可以有效的分割出目標信息,輸出包含目標信息的二值化圖像,為后續(xù)處理提供數(shù)據(jù)。但是出于更復(fù)雜背景條件下算法有效性的目的,深入討論了局部自適應(yīng)門限分割算法的設(shè)計。 2.在實時信號處理系統(tǒng)中,底層的圖像預(yù)處理算法目前難以用軟件實現(xiàn);但是其運算結(jié)構(gòu)相對比較簡單,適于用FPGA進行硬件實現(xiàn)。本文對算法的FPGA設(shè)計作了較為深入地研究,同時介紹了算法的VHDL實現(xiàn),利用模塊化的優(yōu)點對算法分模塊設(shè)計,對各個模塊的實現(xiàn)作了詳細介紹。 3.完成了紅外成像制導(dǎo)系統(tǒng)的預(yù)處理部分硬件電路設(shè)計,對FPGA中預(yù)處理算法的處理結(jié)果進行了驗證。通過算法在硬件上的實現(xiàn),證明了算法的有效性。
標簽: FPGA 紅外成像 制導(dǎo) 數(shù)據(jù)
上傳時間: 2013-07-02
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醫(yī)療保健行業(yè)的發(fā)展趨勢是通過非置入手段來實現(xiàn)早期疾病預(yù)測,降低病人開支,這一趨勢促使醫(yī)療成像設(shè)備在該領(lǐng)域扮演了越來越重要的角色。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展,各種智能核儀器逐步走向自動化、智能化、數(shù)字化和便攜式的方向發(fā)展。針對傳統(tǒng)的多道脈沖幅度分析器體積大,人機交互不友好,不方便現(xiàn)場分析等的缺陷[5]。新型的高速、集成度高、界面友好的多道脈沖幅度分析器的陸續(xù)出現(xiàn)填補了這一缺點。 隨著電子技術(shù)的發(fā)展,以ARM為核的處理器技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大,相比較單片機而言,它的主頻高、運算速度快,可以滿足多道脈沖幅度分析器的苛刻的時間上的要求。而且ARM處理器功耗小,適合于功耗要求比較苛刻的地方,這些方面的特點正好滿足了便攜式多道脈沖幅度分析器野外勘察的要求。同時,由于以ARM為核的處理器具有豐富的外設(shè)資源,這樣就簡化了外設(shè)電路及芯片的使用,降低了功耗并增強了產(chǎn)品的信賴性。另外,ARM芯片可以方便的移植操作系統(tǒng),為多道脈沖幅度分析器多任務(wù)的管理和并行的處理,甚至硬實時功能的實現(xiàn)提供了前提。而且在ARM平臺使用嵌入式linux操作系統(tǒng)使多道脈沖幅度分析器的軟件易于升級。 智能化和小型化是多道脈沖幅度分析器的發(fā)展趨勢。智能化要求系統(tǒng)的自動化程度高、操作簡便、容錯性好。智能化除了需要控制軟件外,還需要軟件命令的執(zhí)行者即硬件控制電路來實現(xiàn)相應(yīng)的控制邏輯,兩者的結(jié)合才能真正的實現(xiàn)智能化。小型化要求系統(tǒng)的體積小、功耗小、便于攜帶;小型化除了要求采用微功耗的器件,還要求電路板的尺寸盡量的小且所用元件盡量的少,但小型化的同時必須保持系統(tǒng)的智能化,即不能減少智能化所要求的復(fù)雜的邏輯和時序的控制功能。為此采用高集成度的ARM芯片實現(xiàn)控制電路能滿意地同時滿足智能化和小型化的要求。在研制的多道脈沖幅度分析器中,幾乎所有的控制都可以用控制芯片來實現(xiàn),如閾值設(shè)定、自動穩(wěn)譜以及多道數(shù)據(jù)采集,在節(jié)省了元件的數(shù)目和電路板的尺寸的同時仍能保持系統(tǒng)的智能化程度。 Linux內(nèi)核精簡而高效,可修改性強,支持多種體系結(jié)構(gòu)的處理器等,使得它是一個非常適合于嵌入式開發(fā)和應(yīng)用的操作系統(tǒng)。嵌入式Linux可以運行的硬件平臺十分廣泛,從x86、MIPS、POWERPC到ARM,以及其他許多硬件體系結(jié)構(gòu)。目前在世界范圍內(nèi),ARM體系結(jié)構(gòu)的SOC逐漸占領(lǐng)32位嵌入式微處理器市場,ARM處理器及技術(shù)的應(yīng)用幾乎已經(jīng)深入到各個領(lǐng)域,例如:工業(yè)控制,無線通訊,網(wǎng)絡(luò),消費類電子,成像等。 本課題采用三星公司生產(chǎn)的ARM(Advanced RISC Machines,先進精簡指令集機器)芯片S3C2410A設(shè)計并研制了一種便攜式的核數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計方案。利用ARM芯片豐富的外設(shè)資源對傳統(tǒng)的多道脈沖幅度分析器進行改進和簡化。系統(tǒng)由前端探測器系統(tǒng),以及由線性脈沖放大器、甄別電路、控制電路、采樣保持電路組成的前置電路,中央處理器模塊,顯示模塊,用戶交互模塊,存儲模塊,網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊等多個模塊組成。本設(shè)計基于ARM9芯片S3C2410,并在此平臺上移植了嵌入式linux操作系統(tǒng)來進行任務(wù)的調(diào)度和處理等。 電路板核心板部分設(shè)計采用6層PCB板結(jié)構(gòu),這樣增加了系統(tǒng)可靠性,提高了電磁兼容的穩(wěn)定性。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是多道脈沖幅度分析器的核心,A/D轉(zhuǎn)換直接使用了S3C2410內(nèi)置的ADC(Analog to Digital Converter,模數(shù)轉(zhuǎn)換器),在2.5 MHz的轉(zhuǎn)換時鐘下最大轉(zhuǎn)換速度500 KSPS(Kilo-Samples per second,千采樣點每秒),滿足了系統(tǒng)最低轉(zhuǎn)換時間≤5 μs的要求,并且控制簡單,簡化了外部接口電路。由于SD(Secure Digital Card,安全數(shù)碼卡)卡存儲容量大、攜帶方便、成本低等優(yōu)點,所以設(shè)計中采用其作為外部的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備,其驅(qū)動部分采用SD卡軟件包,為開發(fā)帶來了方便。本設(shè)計采用640*480的6.4寸LCD(Liquid Crystal Display,液晶顯示)屏作為人機交互的顯示部分,并且通過Qt/Embedded為系統(tǒng)提供圖形用戶界面的應(yīng)用框架和窗口系統(tǒng)。其中包括了波形顯示部分和用戶菜單設(shè)置部分,這樣方便了用戶操作。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存取方面是基于SQLite嵌入式小型數(shù)據(jù)庫而進行的。為了方便數(shù)據(jù)向上位機的傳輸,系統(tǒng)設(shè)計中采用XML(Extensible Markup Language,可擴展標記語言)格式來組織傳輸?shù)臄?shù)據(jù),通過基于TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)協(xié)議的Linux下Socket套接字編程,來進行與上位機或PC(Personal Computer,個人計算機或桌面機)等的連接和數(shù)據(jù)傳輸。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們對生活質(zhì)量的要求越來越高,在視聽享受方面,家庭影院越來越普遍,便攜式電子設(shè)備也日趨成熟。目前,人們對嵌入式媒體播放器的研究越來越廣泛了,國內(nèi)外已經(jīng)出現(xiàn)了像MP3、MP4和智能手機等眾多樣式的便攜式嵌入式媒體播放器。但由于種種環(huán)境及條件的限制,這些便攜式的媒體播放器都只能播放單一的或幾種固定的媒體格式,可擴展性都比較差;而現(xiàn)在隨著應(yīng)用的不斷增多,越來越多的更先進的壓縮算法被提出,導(dǎo)致了媒體格式的多樣化,在這種情況下,必然要求嵌入式媒體播放器要適應(yīng)多種格式。為此,通過對各種PC機上的播放器設(shè)計架構(gòu)的研究與借鑒,在本文中主要在軟件方面為嵌入式媒體播放器設(shè)計了一種可擴展性架構(gòu),并設(shè)計了播放器界面,實現(xiàn)了一些播放器的功能。 另外,在本文還介紹了一種基于嵌入式技術(shù)的多媒體播放器的系統(tǒng)設(shè)計方案。該系統(tǒng)主要是通過在嵌入式芯片上加載操作系統(tǒng),同時擴充必要的接口,在操作系統(tǒng)的支持下,開發(fā)多媒體播放器。 在本文的整個系統(tǒng)設(shè)計過程中,采用了Intel公司的PXA270處理器芯片,外擴展了USB接口,定制并加載了Linux操作系統(tǒng),在操作系統(tǒng)的支持下,對各個外擴的接口進行了驅(qū)動程序的編寫,同時應(yīng)用QT/Embedded開發(fā)了多媒體播放器的圖形界面并實現(xiàn)了相應(yīng)的功能,最后,圖像既可顯示在LCD顯示屏上也可通過VGA接口顯示在電腦顯示屏上,聲音信號則是通過PXA270處理器的IIS總線傳給CODEC芯片,然后將其轉(zhuǎn)換為模擬信號,進而通過音箱或者耳機等設(shè)備放出。
上傳時間: 2013-06-19
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在鋼鐵制造工業(yè)中,高溫熔化狀態(tài)鋼水中的鋼渣檢測問題是一直以來未能很好解決的難題,鋼渣是鋼鐵冶煉過程中的副產(chǎn)品,鋼渣本身會直接降低鑄坯質(zhì)量進而影響生產(chǎn)出的鋼材質(zhì)量,另外鋼渣也會破壞鋼鐵連鑄生產(chǎn)連續(xù)性給鋼廠效益帶來負面效應(yīng)。因此連鑄過程中鋼渣檢測是一個具有較大生產(chǎn)實際意義的研究課題。 本文以鋼包到中間包敞開式澆注過程中,保護澆注后期移除長水口后澆注過程中的鋼水下渣檢測為研究對象。在調(diào)研了國內(nèi)外下渣檢測技術(shù)與下渣檢測設(shè)備的應(yīng)用情況后,提出了一套將嵌入式技術(shù)與紅外熱像檢測技術(shù)相結(jié)合的鋼水下渣檢測系統(tǒng)的解決方案,并搭建了系統(tǒng)的原型:硬件系統(tǒng)平臺以紅外熱像探測器為系統(tǒng)的傳感器,以ARM7嵌入式微處理器與DSP數(shù)字信號處理器為系統(tǒng)運算處理核心;軟件系統(tǒng)平臺包含基于在ARM7上移植的μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系統(tǒng)構(gòu)建的嵌入式應(yīng)用程序,以及基于DSP各類支持庫的嵌入式應(yīng)用程序。該下渣檢測系統(tǒng)設(shè)計方案具有非接觸式檢測、低成本、系統(tǒng)自成一體、直觀顯示鋼水注液狀態(tài)、量化鋼渣含量等特點,能夠協(xié)助現(xiàn)場工作人員檢測和判斷下渣,有效減少連鑄過程中鋼包到中間包的下渣量。 本文首先,介紹了課題研究的背景,明確了研究對象,分析了連鑄過程中的鋼水下渣問題,調(diào)研了現(xiàn)有的連鑄過程中鋼包到中間包的鋼水下
上傳時間: 2013-05-25
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雙基地合成孔徑雷達(簡稱雙基地SAR或Bistatic SAR)是一種新的成像雷達,也是當今SAR技術(shù)的一個發(fā)展方向,在軍用及民用領(lǐng)域都具有良好的應(yīng)用前景,近年來成為研究的熱點。本文則側(cè)重于研究雙基地SAR的距離一多普勒(R-D)成像算法的實現(xiàn)。 在雙基地SAR系統(tǒng)及成像算法的研究方面,推導(dǎo)了雙基地SAR的系統(tǒng)分辨特性及雷達方程,分析了主要系統(tǒng)參數(shù)之間的約束關(guān)系。針對正側(cè)視機載雙基地SAR系統(tǒng),本文對距離一多普勒算法進行了推廣。最后得到點目標的仿真結(jié)果。 在成像算法的FPGA實現(xiàn)上,在System Generator環(huán)境下對算法進行定點仿真。完成距離一多普勒成像算法的硬件實現(xiàn),其中包括了FFT快速傅立葉變換、硬件乘法器、:Rocket I/O接口設(shè)計、DCM數(shù)字時鐘管理等主要部分。針對硬件實現(xiàn)的特點,對算法的部分運算進行了簡化。 為了對算法實現(xiàn)進行驗證,設(shè)計開發(fā)了該算法的硬件測試平臺。主要基于ML310評估板上XC2VP30芯片中嵌入的Power PC 405,完成其硬件部分的設(shè)計,主要包括了Aurora協(xié)議接口、RS-232串行接口、DDR RAM接口以及其它如中斷、時鐘等部分。
上傳時間: 2013-07-26
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·紅外成像制導(dǎo)導(dǎo)彈自動目標識別應(yīng)用現(xiàn)狀的分析
上傳時間: 2013-07-29
上傳用戶:Wibbly
·詳細說明:北京航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院 許小劍編的《雷達成像原理》word版
上傳時間: 2013-04-24
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針對準確測量油氣水多相流各分相含量的問題,采用了電容層析成像技術(shù)完成油氣水多相流各分相含量測量。通過仿真分析了采用有限元分析方法的電極間的靈敏度特性,探討了測量中的"軟場"特性;結(jié)合靈敏度的分析,對單元濾波圖象重建進行了仿真對比,得到單元濾波對圖像重建有很大的改善。說明采用電容層析成像技術(shù)測量各分相含量的方案是可行的。
上傳時間: 2013-10-15
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