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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目前，数字信号处理广泛应用于通信、雷达、声纳、语音与图像处理等领域，信号处理算法理论己趋于成熟，但其具体硬件实现方法却值得探讨。FPGA是近年来广泛应用的超大规模、超高速的可编程逻辑器件，由于其具有高集成度、高速、可编程等优点，大大推动了数字系统设计的单片化、自动化，缩短了单片数字系统的设计周期、提高了设计的灵活性和可靠性，在超高速信号处理和实时测控方面有非常广泛的应用。本文对FPGA的数据采集与处理技术进行研究，基于FPGA在数据采样控制和信号处理方面的高性能和单片系统发展的新热点，把FPGA作为整个数据采集与处理系统的控制核心。主要研究内容如下： FPGA的单片系统研究。针对数据采集与处理，对FPGA进行选型，设计了基于FPGA的单片系统的结构。把整个控制系统分为三个部分：多通道采样控制模块，数据处理模块，存储控制模块。 多通道采样控制模块的设计。利用4片AD7506和一片AD7862对64路模拟量进行周期采样，分别设计了通道选择控制模块和A/D转换控制模块，并进行了仿真，完成了基于FPGA的多通道采样控制。 数据处理模块的设计。FFT算法在数字信号处理中占有重要的地位，因此本文研究了FFT的硬件实现结构，提出了用FPGA实现FFT的一种设计思想，给出了总体实现框图。分别设计了旋转因子复数乘法器，碟形运算单元，存储器，控制器，并分别进行了仿真。重点设计实现了FFT算法中的蝶形处理单元，采用了一种高效乘法器算法设计实现了蝶形处理单元中的旋转因子乘法器，从而提高了蝶形处理器的运算速度，降低了运算复杂度。理论分析和仿真结果表明，状态机控制器成功地对各个模块进行了有序、协调的控制。 存储控制模块的设计。利用闪存芯片K9K1G08UOA对采集处理后的数据进行存储，设计了FPGA与闪存的硬件连接，设计了存储控制模块。 本文对FFT算法的硬件实现进行了研究，结合单片系统的特点，把整个系统分为多通道采样控制模块，数据处理模块，存储控制模块进行设计和仿真。设计采用VHDL编写程序的源代码。仿真测试结果表明，此FPGA单片系统可完成对实时信号的高速采集与处理。
上传时间： 2013-07-06
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·论文摘要：利用声卡DSP技术和LabVIEW多线程技术，提出了一种基于声卡的数据采集与分析的廉价设计方案，具有实现简单、界面友好、性能稳定可靠等优点。在LabVIEW环境中实现了音频信号的采集分析及数据存盘重载。PC上配置多块声卡即可构成实时、高信噪比的多通道数据采集系统。可以推广到语音识别、环境噪声监测和实验室测量等多种领域，应用前景广阔。
上传时间： 2013-06-18
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介绍了一种基于STC12C5A60S2单片机和ARINC429总线输出的机载静态应变采集器。该采集器具有多通道循环选通采集，单通道硬件调零，程控增益放大和与PC机串行接口通信等功能。其结构简单，性能稳定，采集精度高，已应用于多个型号飞机的飞行试验中。
上传时间： 2013-12-31
上传用户：独来独往
具有PCI总线等接口形式的采集卡虽然传输速率高，但安装麻烦,易受PC机插槽数量、地址、中断资源的限制。为了解决以上问题，设计了基于ISP1581的高速USB接口的多通道数据采集系统，介绍了系统硬件组成以及软件程序的开发过程。经验证，系统最高传输速率可达60 Mb/s。
上传时间： 2013-10-31
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随着 微 电 子技术的飞速发展，电子产品越来越微型化，集成化，自动化，低廉化，进而推动着其它许多产业的发展。特别进人21世纪以来，生物技术与电子技术的结合，成为高科技领域的研究热点。199()年由瑞士的Manz和Widmer首先提出的“微全分析系统”〔’〕(microto talan alysissy stems，即ptTAS)，通俗地称为“建在芯片上的实验室”(Lab on a chip)或简称芯片实验室(Lab chip)，主要组成部分为电泳芯片，同时是进样，分离和检测为一体的微型装置，其在电泳实验中的高效检测性能为生物化学分析仪器发展提供了一种借鉴。p.TAS广泛应用于生物医学、环境检测、食品卫生、科学以及国防等众多领域。目前 应 用 的大多为多通道的毛细管电泳芯片，这也是芯片发展的一个必然趋势。这不仅对电泳芯片本身的设计和制作提出了更高的要求，也对传感器和数据处理技术提出了新的挑战。考虑成本，集成度，控制能力以及可靠性方面的因素，本系统采用单片机作为实时数据处理、控制以及通讯的硬件平台。如果系统中既有实时的通信任务，同时又有其他实时任务，采用一个廉价的单片机，资源会比较紧张，不仅实现困难，结构复杂，而且效果可能不满意。而采用高性能的处理器，又浪费了其有效资源，所以本系统采用两个MCU协同工作，以并行/分布式多机的思想，构成了电泳芯 片核心的双单片机系统结构。微全 分 析 系 统 进行的多项实时任务，可以划分为以下 几个模块:①采集模块。负责对外围检验设备进行控 制以及对传送过来的信号进行采集和分析;②交互模 块。通过液晶显示，键盘扫描，以及打印等实现实验人 员对前端采集电路的交互操作;③双单片机控制和通 信模块。协调双单片机之间的数据传输和指令传输 ;④网络传输模块。其中一个单片机通过以太网发送接 收数据到上位机。本文提出一种实时多任务的双单片 机控制和通信系统[31的设计，一个MCU基于TCP /IP网络模块的实现。
上传时间： 2013-11-15
上传用户：wangdean1101
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
文中提出了一种基于FPGA的八通道超声探伤系统设计方案。该系统利用低功耗可变增益运放和八通道ADC构成高集成度的前端放大和数据采集模块；采用FPGA和ARM作为数字信号处理的核心和人机交互的通道。为了满足探伤系统实时、高速的要求，我们采用了硬件报警，缺陷回波峰值包络存储等关键技术。此外，该系统在小型化和数字化方面有显著提高，为便携式多通道超声检测系统设计奠定基础
上传时间： 2013-11-07
上传用户：xaijhqx
为了实现温室大棚内的温度、湿度和CO2浓度的数据采集，设计了一种超低功耗的无线传感器网络系统，解决了传统监测系统布线复杂、维护困难等问题。分析了无线测量节点所采用微控制器、传感器和无线收发器的工作特点以及功耗，描述了无线节点的结构原理，给出了系统软件的设计方案和通信方法。实测结果表明，所设计的系统硬件结构简单可靠，功耗较小，通信距离较远，达到了大棚环境参数测量的设计要求。
上传时间： 2013-12-31
上传用户：XLHrest
目前在食品工业领域中涉及新产品开发、食品包装、微波食品加工、、MW 食品测试、 MW 烤炉设计和测试、新材料研究、MW 和RF 相关应用等，而在研究开发过程中对重要参数—— 温度及压力的测量一直是个难题，具调查了解国内现阶段大都采用热电偶或红外测温仪测量温 度，由于热电偶容易受电磁、微波、射频等干扰，所以不能实现时实测量，采集的温度数据可用 性不高，而红外测量虽然能时实测量，但是它是非接触测量受很多因素干扰（特别是水蒸汽）， 而且测量精度也不满足研究要求，所以两种方法都不能很好的解决温度测量问题，给研究工作带 来很多不便。 加拿大Opsens公司的光纤传感器很好地解决了温度及压力测量问题，Opsens传感器完全抗电磁、 微波、射频等干扰，多通道在线时实监测微波中食物内、外各个部位温度差异与变化，给研究食 物在不同温度下的成分及含量提供可靠准确的数据，同时通过RS232与计算机连接由软件控制可 以很直观地观察温度、压力曲线变化。
上传时间： 2014-06-01
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