随着计算机科学和视频技术的广泛发展,数字图像采集在电子通信与信息处理领域得到了广泛的应用,例如广播电视的数字化、网络视频、监视监控系统等. 视频图像采集卡作为计算机视频应用的前端设备,承担着模拟视频信号向数字视频信号转换的任务,在多媒体时代占据着重要的位置.设计一种功能灵活,使用方便,便于嵌入到系统中的视频信号采集电路具有重要的实用意义. 本文首先介绍数字图像采集系统的发展现状和前景,提出了本次设计的目标: 完成基于PCI总线的高分辨率图像采集卡设计.然后简单介绍了本次设计用到的基本理论:数据采集理论,特别说明了采样和量化的定义与区别,以及量化的几种方式和量化与AD技术之间的关系. 图像采集系统的基本构成,是以数字信号处理器为核心,控制外围的A/D、D/A转换器和外围存储器.本文对比了当下流行的DSP芯片和IFPGA芯片作为数字处理核心的优缺点,并根据系统实际需要,选用FPGA作为数字信号处理器.然后列举了几款常用A/D视频芯片,还介绍了SDRAM控制的基本流程,最后提出了系统的整体设计方案. 图像采集卡的硬件设计分为A/D前端模拟通道设计和FPGA数字信号传输及外围电路设计.本文重点介绍了A/D芯片外围电路连接和使用方法,对PCI总线和它的控制电路也做了详细阐述.对图像采集卡的PCB布局布线也有详细说明. 图像采集卡FPGA内部程序构成也是本文的一个重点.本次的程序设计主要分为数据采集模块,即与A/D接口模块,数据暂存模块,即SDRAM读写控制模块,数据处理模块和数据传输模块,即PCI控制模块.重点在于对的SDRAM的连续读写控制和各个模块间的协调工作.说明了.A/D采集数据从接收到存储详细过程,以及对SDRAM读写状态机和PCI总线的操控. 最后介绍了硬件调试和FPGA程序验证结果.详细说明了以Modelsim为平台的前端功能仿真和后端时序仿真,以及以SignalTapⅡ为平台,程序下载到FPGA中进行的实时验证.结果表明整个图像采集系统基本达到了系统设计中所给出的性能指标,证明了整个系统设计的正确性和合理性.
上传时间: 2013-04-24
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图像采集和处理技术在机器视觉和图像分析等诸多领域应用十分广泛,大部分情况下,采集卡只需将前端相机捕获的图像信息正确地传回计算机即可。但是在要求较高的应用场合需要采集卡能准确控制外部光源和相机,完成图像采集,预处理,数据传输。只有这样,用户才可以根据不同的兴趣和需求对特定的某些图像进行采集、传输以及处理,以达到某种分析目的。 本文根据国家985二期项目“三维粒子图像测速系统”的图像采集与处理需要,设计开发了一款以FPGA为核心控制芯片的嵌入式图像采集卡。采集卡以FPGA为逻辑和算法实现的核心器件,不仅实现了传统意义上的图像采集,而且实现了CCD相机控制和激光器同步曝光功能,打破了以往单纯靠增加硬件设备实现同步控制的方法,简化了系统硬件结构并节约系统成本。此外,在系统中嵌入了图像增强算法和采用PCI接口与计算机连接满足了高速采集的要求。同时,采用市场上广泛应用的Camera Link作为采集卡的图像输入接口,提高了系统的通用性、传输速率和抗干扰能力,简化图像获取设备和模拟摄像头之间需要视频解码等连接。具有嵌入式处理功能,光源同步和相机控制的采集卡将使机器视觉系统,图像测速等诸多领域的图像采集应用变得更为便捷。 论文首先对图像采集卡系统的组成、整体方案和可行性进行了论证。然后给出了图像采集卡的硬件设计。在此部分结合整体设计方案,讨论芯片的选型问题。根据所选芯片的本身特点,分模块地对图像采集卡的硬件设计原理进行了详细的阐述。接下来是图像采集卡的软件设计部分。用VHDL和原理图结合的方法对FPGA进行编程,实现了图像采集系统的各个功能模块。根据图像采集系统的要求用DriverWorks软件设计了图像采集卡的WDM底层驱动程序和上层应用程序。最后是用FPGA实现了带修改参数的硬件嵌入式图像处理算法——图像增强。论文中使用QUARTUS软件嵌入的逻辑分析仪SignalTap对FPGA设计的模块进行了硬件调试,给出了调试的时序图和调试结果,经测试分析该采集卡满足“三维粒子图像测速系统”的要求,达到了预期目标。
上传时间: 2013-04-24
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本文介绍一个嵌入了TCP/IP 协议栈的89C52 单片机,通过图像采集模块,采用组播方式,实现了图像采集与网络传输的功能。文中给出了硬件接口电路与软件设计的原理与实现方法。关键词: TCP/IP; RTL8019AS; 图像采集; 组播; 网络摄像头随着网络技术的发展和网络应用的普及,如何充分利用网络资源来实现低成本、高可靠的远程视频监控,已成为一个技术热点。本文介绍一个用单片机与图像采集模块接口,嵌入TCP/IP 协议栈,制作“网络摄像头”的方法。本网络摄像头在一个组播式视频图像监控系统中,只作为组播源向以太网发送视频图像数据;其它监控计算机则作为组播成员接收数据。整个视频图像发送和监控系统在局域网中使用时,监控接收端的PC 机只要加入了组播组,不必知道网络摄像头的IP 地址和MAC 地址,也不需要两者的IP 地址是在同一网段,均可接收到网络摄像头发出的图像数据,使用起来相当方便。
上传时间: 2013-12-18
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针对二值图像的广泛应用,嵌入鲁棒性水印,测试其抵抗结合攻击的能力。
标签: 二值图像
上传时间: 2013-12-19
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一种基于视觉模型的DCT数字水印算法 提出了一种水印系统与人眼视觉模型相结合的离散余弦变换数字水印算法。该算法利用了人眼视觉模型 (Hvs)来选取水印嵌入区域,使其既能够保证水印信息的鲁棒性又能够满足其不可见性。利用基于能量关系的算法进 行水印嵌入。最后进行了仿真实验,嵌入水印的图像中很难发现水印的痕迹,具有较高的清晰度。
上传时间: 2015-09-24
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图像先进行DWT一级分解,用两个不相关的伪随机序列分别代表水印信息中的0和1,潜入到小波分解后的LH和HL两个字图上。 注:整个算法分水印嵌入和水印提取两个部分。
上传时间: 2015-10-06
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提出了一种基于小波域的图像数字水印算法·该算法将相互正交的两种水印(鲁棒水印和参考 水印)同时添加到经过DWT后的载体图像小波系数中,然后用小波反变换得到添加了水印的图像·用提取出 的参考水印来估计图像所受到的攻击,由于提取出的鲁棒水印所受的攻击与参考水印受到的攻击一样,因此 可以估计出原始的鲁棒水印·通过对嵌入水印的图像进行加入噪声、滤波、压缩以及裁剪等大量图像处理等试 验,均能正确检测出水印,表明该算法具有很好的感知效果和鲁棒性
上传时间: 2015-12-07
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基于DCT域的图像数字水印技术: 摘要:数字水印技术作为数字媒体版权保护的有效办法,近年来在国内外引起了人们极大的兴趣。作者采用了DCT离散余弦变换的算法,对图像这种多媒体数字作品进行了数字水印的嵌入和检测研究。并且使用了高效实用的编程工具MATLAB来介绍了一种DCT域的图像数字水印嵌入和提取的实例,并且在最后对嵌入水印的图像进行了攻击实验,验证了该算法的鲁棒性和不可见性。
上传时间: 2013-12-24
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由于水印为8bit的图像,所以对于置乱后的水印分辨率层G2、L1和L0,经位分解操作后都有8个位平面,嵌入函数首先计算出HL3(图2-3所示)中能嵌入G2位平面的个数,如果个数大于或等于8,则将位平面全部嵌入到HL3中;否则HL3和LH3中分别嵌入4位平面,在嵌入过程中需对位平面嵌入的位置作准确的计算。L1和L0位平面的嵌入算法与G2相同。
上传时间: 2013-11-30
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ICA是比较新的用于图像水印的方法,使用matlab实现,具有水印的提取和嵌入功能。
上传时间: 2014-11-26
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