随着红外探测技术和超大规模专用集成电路的发展,实时红外成像系统得到了越来越广泛的应用。如何针对红外图像的特性对红外图像进行实时处理,得到能真实反映探测场景、适合观察分析的红外图像是目前红外成像技术的研究热点。针对红外图像在被采集后立即进行预处理,简化后级数字信号处理单元的繁重任务,在红外成像技术中具有重要意义。本论文主要工作如下: (1)对红外成像的原理、红外图像的形成过程、红外图像的特征以及红外图像与可见光图像的区别进行了阐述。 (2)简要介绍了频域中图像的增强算法,以及图像的灰度变换原理。 (3)通过对时域中各种算法的分析对比,以及时域处理与频域处理的对比,选择数种适合红外图像预处理的算法进行硬件实现,然后再根据硬件实现的难易程度和算法对硬件资源的占用率,以及最终对图像的处理效果,选择一种最佳的平滑和锐化方法。 (4)针对FPGA的特点,采用了模块化结构设计,方便构成并行运算,充分体现了实时处理的要求。 (5)分析了红外图像灰度变换的硬件构成,实现了对红外图像的直方图统计。 (6)阐述了I2C总线标准,使用I2C总线对SAA7115视频图像处理芯片的控制,对模拟的红外图像采集、量化成数字图像信号;由于采用SDRAM进行数据的存储,所以针对数据的存储及读取方式设计了SDRAM存储器的控制器,将量化后的数据存储到SDRAM存储器。 (7)详细阐述了图像频域处理的硬件实现方法,并特别说明了DFT的FPGA硬件构成方法及这种方法与DSP处理器构成方法的区别。然后针对整个系统的时序构成及时序要求,采用了PLL核构成了系统的时序部分,并对系统进行了优化,以提高运行速度及减少资源占用率。
上传时间: 2013-07-12
上传用户:顶得柱
近年来,随着网络技术的发展和视频编码标准受到广泛接受,视频点播、视频流和远程教育等基于网络的多媒体业务逐渐普及。为了对拥有不同终端资源,不同接入网络以及不同兴趣的用户提供灵活的多媒体数据访问服务,多媒体数据的内容需要根据应用环境动态调整,转码正是实现这一挑战性任务的关键技术之一。 视频转码对时间的要求非常苛刻,以至于用高速的通用微处理器芯片也无法在规定的时间内完成必要的运算。因此,必须为这样的运算设计一个专用的高速硬线逻辑电路,在高速FPGA器件上实现或制成高速专用集成电路。用高密度的FPGA来构成完成转码算法所需的电路系统,实现专用集成电路的功能,因其成本低、设计周期短、功耗小、可靠性高、使用灵活等优点而成为适合本课题的最佳选择。 本文根据MPEG-2中可变长编码(VLC)理论,采用了两级查找表减少了VLC存储空间的使用,完成VLC编码的实现。根据MPEG-2中关于System Packet的定义,针对FPGA可实现性,以空间换取复杂度的减少,实现了PES包的打包模块。根据MPEG-2相应的转码理论,完成了对系统解码模块相应的连接和调试,对解码模块以真实的bit流进行了贴近板级的情况的仿真。根据MPEG-2中TM5的算法的局限性,分析得出只需要对P帧进行相应处理即可改进场景变换对视频质量的影响,完成对TM5的算法的改进。通过性能估算和电路仿真,各模块的吞吐率能够满足转码系统的要求。
上传时间: 2013-07-22
上传用户:shinesyh
计算机图形学中真实感成像包括两部分内容:物体的精确图形表示;场景中光照效果的适当的描述。光照效果包括光的反射、透明性、表面纹理和阴影。对物体进行投影,然后再可见面上产生自然光照效果,可以实现场景的真实感显示。光照明模型主要用于物体表面某点处的光强度计算。面绘制算法是通过光照模型中的光强度计算,以确定场景中物体表面的所有投影像素点的光强度。Phong明暗处理算法是生成真实感3D图像最佳算法之一。但是由于其大量的像素级运算和硬件难度而在实现实时真实感图形绘制中被Gotuaud明暗处理算法所取代。VLSI技术的发展以及对于高真实感实时图形的需求使得Phong明暗处理算法的实现成为可能。利用泰勒级数近似的Fast Phong明暗处理算法适合硬件实现。此算法需要存储大量数据的ROM。这增加了实现的难度。 本文完成了以下工作: 1、本文简述了实时真实感图形绘制管线,详细叙述了所用到的光照明模型和明暗处理方法,并对几种明暗处理方法的效果作了比较,实验结果表明Fast Phong明暗处理算法适用于实时真实感图形绘制。 2、在熟悉Xilinx公司FPGA芯片结构及其开发流程的基础上,结合Xilinx公司提供的FPGA开发工具ISE 7.1i,仿真工具为ISE simulator,综合工具为XST;完成了Fast Phong明暗处理模块的FPGA设计与实现。综合得到的电路的最高频率为54.058MHz。本文的Fast Phong明暗处理硬件模块适用于实时真实感图形绘制。 3、本文通过误差分析,提出了优化的查找表结构。通过在FPGA上对本文所提结构进行验证。结果表明,本方案在提高速度、精度的同时将ROM的数据量从64K*8bit减少至13K*8bit。
上传时间: 2013-06-21
上传用户:ghostparker
以典型的9S08 系列为例,当你选择了一个MCU 型号后,在图1-4 右侧会显示出所有针对该型号芯片可用的项目调试场景。其中:Full Chip Simulator是芯片全功能模拟仿真,即无需任何目标系统的硬件资源,直接在你的PC 机上模拟运行单片机的程序,在模拟运行过程中可以观察调试程序的各项控制和运行流程,分析代码运行的时间,观察各种变量,等等。CW 提供了功能强大的模拟激励功能,可以在模拟运行时模拟一些外部事件的输入,配合程序调试;P&E Multilink/Cyclone Pro是基于P&E 公司的硬件调试工具实现实时在线硬件调试。实际就是我们经常说的BDM 调试。BDM 调试是基于芯片本身内含的在线调试功能,可实现程序下载,单步/全速运行,可以设若干个断点,可以观察和修改任意寄存器或RAM 内存空间。BDM 几乎是开发飞思卡尔8 位(9S08 和RS08 系列)、16 位(9S12 系列)和32 位(Coldfire V1 系列)单片机的标准调试模式,运用最为广泛;SofTec HCS08是另外一家SofTec 公司提供的硬件调试工具,国内使用较少;HCS08 Serial Monitor是基于芯片串口的监控调试开发模式。由于开发效率较低,现在几乎无人使用。
上传时间: 2013-10-10
上传用户:alex wang
地弹的形成:芯片内部的地和芯片外的PCB地平面之间不可避免的会有一个小电感。这个小电感正是地弹产生的根源,同时,地弹又是与芯片的负载情况密切相关的。下面结合图介绍一下地弹现象的形成。 简单的构造如上图的一个小“场景”,芯片A为输出芯片,芯片B为接收芯片,输出端和输入端很近。输出芯片内部的CMOS等输入单元简单的等效为一个单刀双掷开关,RH和RL分别为高电平输出阻抗和低电平输出阻抗,均设为20欧。GNDA为芯片A内部的地。GNDPCB为芯片外PCB地平面。由于芯片内部的地要通过芯片内的引线和管脚才能接到GNDPCB,所以就会引入一个小电感LG,假设这个值为1nH。CR为接收端管脚电容,这个值取6pF。这个信号的频率取200MHz。虽然这个LG和CR都是很小的值,不过,通过后面的计算我们可以看到它们对信号的影响。先假设A芯片只有一个输出脚,现在Q输出高电平,接收端的CR上积累电荷。当Q输出变为低电平的时候。CR、RL、LG形成一个放电回路。自谐振周期约为490ps,频率为2GHz,Q值约为0.0065。使用EWB建一个仿真电路。(很老的一个软件,很多人已经不懈于使用了。不过我个人比较依赖它,关键是建模,模型参数建立正确的话仿真结果还是很可靠的,这个小软件帮我发现和解决过很多实际模拟电路中遇到的问题。这个软件比较小,有比较长的历史,也比较成熟,很容易上手。建议电子初入门的同学还是熟悉一下。)因为只关注下降沿,所以简单的构建下面一个电路。起初输出高电平,10纳秒后输出低电平。为方便起见,高电平输出设为3.3V,低电平是0V。(实际200M以上芯片IO电压会比较低,多采用1.5-2.5V。)
标签: 分
上传时间: 2013-10-17
上传用户:zhishenglu
为了扩大监控范围,提高资源利用率,降低系统成本,提出了一种多通道视频切换的解决方案。首先从视频信号分离出行场信号,然后根据行场信号由DSP和FPGA产生控制信号,控制多路视频通道之间的切换,从而实现让一个视频处理器同时监控不同场景。实验结果表明,该方案可以在视频监控告警系统中稳定、可靠地实现视频通道的切换。 Abstract: To expand the scope of monitoring, improve resource utilization, reduce system cost, a multiple video channels signal switching method is pointed out in this paper. First, horizontal sync signal and field sync signal from the video signal are separated, then control signal according to the sync signal by DSP and FPGA is generated to control the switching between multiple video channels. Thus, it achieves to make a video processor to monitor different place. Experimental results show that the method can realize video channel switching reliably, and is applied in the video monitoring warning system successfully.
上传时间: 2013-11-09
上传用户:不懂夜的黑
《Verilog HDL程序设计与实践》系统讲解了Verilog HDL的基本语法和高级应用技巧,对于每个知识点都按照开门见山、自顶向下的方式来组织内容,在介绍相关知识点之前,先告诉读者其出现的背景、本质特征以及应用场景,让读者不仅掌握基本语法,还能够获得深层次理解。从结构上讲,《Verilog HDL程序设计与实践》以Verilog HDL的各方面开发为主线,遵照硬件应用系统开发的基本步骤和思路进行详细讲解,并穿插介绍ISE开发工具的操作技巧与注意事项,具备很强的可读性、指导性和实用性。
上传时间: 2013-11-22
上传用户:wqxstar
针对游客游迹跟踪与追溯系统,本文深入分析了游客游迹不确定数据产生的原因,根据景区应用特点,提出了一种游客游迹RFID数据处理与清洗方法。在数据处理时,引入事件概念,设计出了游客游迹RFID事件处理机制;引入过滤器概念,给出了游客游迹数据的一种过滤模型,设计了游客游迹数据的去噪、平滑以及去冗余清洗算法。最后,通过模拟场景的实验,对该算法的准确性和有效性进行了验证。
上传时间: 2014-12-28
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对基于定向天线的多节点DF协同通信系统进行研究,应用协作域的方法推导其中断概率,同时证明了机会中继条件下中断概率最优,并通过数值仿真得出最优功率分配因子范围。仿真结果表明多中继参与的情况下应根据实际场景选择其数量,在同等数量中继节点且功率受限的条件下,机会中继方案能获得更优的中断概率及更简单的功率分配方法。因此在多中继节点DF定向协同通信系统中,可以采用机会中继方案以实现最优的系统性能。
上传时间: 2013-10-22
上传用户:hebmuljb
OSPFv3是建设IPv6校园网应用最广泛的IGP之一。为促进IPv6校园网的建设,本文研究了OSPFv3路由协议的路由算法、协议的组成、分组类型和建立近邻关系的基本操作,简要分析了OSPFv3路由协议的总体框架设计和主要模块的功能,及新的功能特性,使用虚拟软件GNS3结合思科路由器IOS开展OSPFv3组网仿真实验,分别实现AS的主区域互联、多区域互联和虚连接的典型场景。
上传时间: 2013-10-12
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