基于FPGA的CMOS传感器高速视频采集系统
基于SCCB通信的FPGA视频采集模块

关键词 :驱动 时序
通信
F G 传感 器 PA
通信协 议
中图分 类号 : N 4 T 98
文 献标 志码 :A
A s a t or il c l c ad poes e i f q e c i o a o el i e ya o t gE 1 1 Q 4 C oec i t cnr M S b t c :T a dy o et n r s v d e u ny n r t n i ra t ,b dpi P 2 20 8 cr h ot l O r p l c or fm i n m n C po oC
0 引言
传统 图像 获 取技 术 以 C D传 感 器 为主 , 随 着 C 但
C O M S技术的成熟 以及各 方 面性 能 的提高 , 其鉴 于 尤 C O M S图像传感 器在功耗 、 成本 、 抗辐 射性能等方 面的
功耗且低成本的实时视频采集模块将是整个视频监控
系统设计 的首要环节 。在模块 的设计过 程 中, 要考 需 虑图像 传 感 器 的各 项 性 能 指 标 ( 体 积 、 本 和功 如 成 耗 ) 图像传感器 的控 制与通信方 式 、 、 模块 的整体功耗 与实时性 , 以及数据传输 的方式等问题 。
优势 , 使其 日益受 到人 们 的重视 , 它正 逐步 取代 C D C 图像传感器” 。
视频监控系统 的后 台数据 处理 系统 常采用 A M R 或 D P芯片进行并行算法运算 。本模块利用 F G S P A的 强大并行处理能力 , 完成 C O 传 感器并 行控 制的 在 M S 同时 , 实现后期 的数据和图像处理 , 为系统提供更好的 抗干扰 、 容错和低成本等性 能 - 。 4 ]
基于FPGA的多路图像采集系统的软件设计

ue o r AA7 1 H vd od c d r n woF GA oahe e tea q iio ssfu S 1 3 ie e o esa d t P t c iv h c ust n,soa e n ipa ft h n e ma e i trg ,a d dsly o woc a n li g ,
fl sre .I fr e e l e h ac d o f u ain o wo F GA,a d te F mnb s c n g rt n, te I U6 6 ul cen t ut rrai s te c sa e c n g rt ft P — h z i o n h C o iu o f u ai i o h T 5
( 安 工 业 大 学 计 算机 科 学 与 工程 学 院 , 西 西 安 7 0 3 ) 西 陕 10 2
摘 要 :分 析 了 现 有 的 视 频 采 集 方 案 的 研 究现 状 。 对如 何 采 用 C D 摄 像 头采 集 多通 道 、 C 高分 辨 率 、 高质 量 的 图像 以及
基 于 F G 的 嵌 入 式 图 像 采 集 系统 的 实 现 方 法做 了研 究 。 与传 统 图像 采 集 系统 相 比 . 系统 主要 利 用 四 片视 频 解码 PA 该
关键 词 : A 7 l H;F G I U 6 ;图像 采 集 S A l3 P A; T 5 5
,
文 章 编 号 :17 — 2 6 2 1 )3 14 0 6 4 6 3 (0 号 :I 99 , 1 ’ P
文献标识码 : A
The s fwa e de i n o u t- ha ne m a e a q sto s s e b s d o FPGA o t r sg fm lic n li g c uiii n y t m a e n
基于sopc的视频监测系统

在传统嵌入式系统的生产和设计中必须解决许 多矛盾,最主要的是系统的高性能和低成本之间的矛 盾,但是为了赢得市场,工程师必须在满足系统性能 的情况下,将成本降到最低;其次是系统复杂性和更 新周期之间的矛盾。随着用户需求的不断增加,嵌入 式产品需要具有更多功能和更高性能,这必然会导致 系统复杂性的增加。随着科学技术的发展,越来越多
Videomonitoringsystem basedonSOPC
LIMingfeng,ZHOUXifeng,GUOQiangang
( CollegeofAutomation,NanjingUniversityofPostsandTelecommunications,Nanjing210023,China)
第 40卷第 1期 2020年 2月
南 京 邮 电 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 )
JournalofNanjingUniversityofPostsandTelecommunications(NaturalScienceEdition)
Vol.40 No.1 Feb2020
doi:10.14132/j.cnki.16735439.2020.01.015
收稿日期:20190626;修回日期:20190915 本刊网址:http:∥nyzr.njupt.edu.cn 作者简介:李明峰,男,硕士研究生;周西峰(通信作者),男,教授,xifeng@njupt.edu.cn 引用本文:李明峰,周西峰,郭前岗.基于 SOPC的视频监测系统[J].南京邮电大学学报(自然科学版),2020,40(1):97-101.
98
南京邮电大学学报(自然科学版) 2020年
要提高图像处理的速度,而且还要满足灵活性要求, 是本领域技术人员迫切需要解决的问题。
基于FPGA的网络图像采集处理系统设计

基于FPGA的网络图像采集处理系统设计作者:王永欣, 佟立飞,唐艺灵来源:《现代电子技术》2011年第20期摘要:介绍一种基于FPGA的网络图像采集处理系统设计,该系统采用单片FPGA,实现了图像的采集、压缩和网络传输功能,具有体积小,集成度高,算法升级灵活方便的特点。
详述了模块的图像采集逻辑、RAM控制逻辑、压缩算法逻辑和网络传输功能的实现方法。
测试结果表明,系统运行稳定,性能满足要求。
关键词:FPGA;图像压缩;网络传输; JPEG中图分类号:TN919-34 文献标识码:A文章编号:1004-373X(2011)20-0029-04Design of Network Image Acquisition and Processing System Based on FPGAWANG Yong---(1.Department of Automatic Test and Control, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China; 2. Unit 92941 of PLA, Huludao 458000, China)Abstract: A design of network image acquisition and processing system based on FPGA is introduced. The system uses a single FPGA to complete the functions of image acquisition,even has a small size. The details the logics of image acquisition module, RAM control module and compression algorithm, furthermore the implementation method of network transmission. The results show that the system is stable and meets the requirements.Keywords: FPGA; image compression; transmission by network; JPEG0 引言随着网络技术的发展,网络化仪器以结构简单,机动灵活,吞吐率高和成本低等优点而越来越受到重视[1],并在军用自动测试装备中得到广泛的应用。
基于FPGA的ADC采集系统的设计_毕业设计论文

基于FPGA的ADC采集系统的设计摘要基于FPGA在高速数据采集方面有单片机和DSP无法比拟的优势,FPGA具有时钟频率高,内部延时小,全部控制逻辑由硬件完成,速度快,效率高,组成形式灵活等特点。
因此,本文研究并开发了一个基于FPGA的数据采集系统。
FPGA的IO口可以自由定义,没有固定总线限制更加灵活变通。
本文中所提出的数据采集系统设计方案,就是利用FPGA作为整个数据采集系统的核心来对系统时序和各逻辑模块进行控制。
依靠FPGA强大的功能基础,以FPGA作为桥梁合理的连接了ADC、显示器件以及其他外围电路,最终实现了课题的要求,达到了数据采集的目的。
关键词FPGA A/D转换AbstractFPGA is better than microcontroller and DSP in high speed data acquisition, FPGA has higher internal clock frequency, smaller delay than DSP,and all the control logic of FPGA is completed by hardware, FPGA has fast speed, high efficiency, and so on. Therefore, this paper introduces and develops a data acquisition system which is based on FPGA.The I/O pin of FPGA can be defined yourself without fixed limit,it’s very flexible. This design of data acquisition system use FPGA as the data acquisition system core to control the timing and the logic control module. Relying on the powerful function of FPGA, FPGA can connect ADC, display devices and other peripheral circuits, finally we can achieve the requirements of the subject, and the purpose of the data collection。
基于FPGA的实时视频图像采集与显示系统的设计与实现

基于FPGA的实时视频图像采集与显示系统的设计与实现作者:贡镇来源:《现代电子技术》2013年第13期摘要:主要针对目前视频图像处理发展的现状,结合FPGA技术,设计了一个基于FPGA的实时视频图像采集与显示系统。
系统采用FPGA作为主控芯片,搭载专用的编码解码芯片进行图像的采集与显示,主要包括解码芯片的初始化、编码芯片的初始化、FPGA图像采集、PLL设置等几个功能模块。
采用FPGA的标准设计流程及一些常用技巧来对整个系统进行编程。
重点在于利用FPFA开发平台对普通相机输出的图像进行采集与显示,最终能在连接的RCA端口显示屏显示。
关键词: FPGA;视频图像采集;编码芯片;解码芯片中图分类号: TN911⁃34 文献标识码: A 文章编号: 1004⁃373X(2013)13⁃0046⁃03Design and Implementation of real⁃time video image captureand display system based on FPGAGONG Zhen(Anhui University of Science and Technology, Huainan 232000, China)Abstract: Based on the current development status of the video image processing and FPGA technology, a FPGA⁃based real⁃time video image capture and display system is designed in this paper. Equipped with dedicated coding and decoding ship for image capture and display, the system adopts FPGA as the main control chip, which are composed of decoding chip initialization module, the encoding chip initialization module, FPGA image acquisition module and PLL setting module. FPGA⁃standard design flow and some commonly used techniques are taken to program the entire system. The focus is to realize the ordinary camera output image acquisition and display via the FPFA development platform, and ultimately connect the RCA port display screen.Keywords: FPGA; video image capture; coding chip; decoding chip0 引言随着时代的发展,人们在图像处理领域取得了相当多的成果,研究出了很多算法,例如中值滤波、高通滤波等。
基于FPGA的视频监控系统设计
1 O 、
: D A O U T ( S L  ̄ k E . - 1 : 0
D A T E ( S I Z E d : 0 1
视频 监视系统 的大部分 设计工作都集 中在对 F P G A的编程开发 上, 通过分析可 以确定 F P G A内部需要包含 以下几个功能模块 : 图 3 总体设计框 图和外部接 口信号 2 . 1 视频接 口配置模块 视频采集芯片 S A A 7 1 1 3 具有多种 采集方 式 , 这里 F P G A通过 I 2 C 3 . 1 S DR AM 概 述 总线对其 内部寄存器进行配置 . 使 其按照一定 的格式进行采样 S D R A M价 格低 、 体 积小 、 速 度快 、 容 量大 , 是 比较理想 的存储器 2 . 2 异步 F I F O模 块 件。 在基于 F P G A的图像采 集和显示 系统 中, 常常要用到这种大容量 、 当F P G A接 收 A D 采样 的视 频数据时 . 由于 S A A 7 1 1 3 和F P G A一 高速 度的存储器。但 S D R A M的控制逻辑 比较复杂 。 对时序要求也 十 般 工作在不同个状态的时钟频 率下 这就会 出现通 常所说 的异步 时钟 分 严格 . 这就要求有一个专 门的控 制器 . 使 系统 用户能够方便 的操作 DRAM 。 问题 , 处理不 当就容易 出现亚稳态 . 常用 的的方法 是两者之间添加一 S 块异步 F I F O。 S D R A M器件 的管脚分为控制信号 、地址 和数据 3 类 通常一个 S D R A M 中包含几个 B A N K .每个 B A N K的存储单元是按 行和列寻址 2 . 3 视频 变换模块 对得 到的数字视频流进行解码 . 识别出行、 场同步信号 . 并 且根据 的。由于这种特殊 的存储结构 , S D R A M有以下几个工作特性 。 需要选择采集图像 的大小 . 进而变换成 R G B格式 的图像数 据 . 以便于 1 ) S D R A M 的初始化 后续显示。 S D R A M 在上 电 1 0 0 ~ 2 0 0 1 x s 后 .必 须 由一个初始 化进 程来 配置 2 . 4 图像 帧村读 写模块 S D R A M的模 式寄存器 , 模式寄存器的值决定 S D R A M 的工作模式 。 讲解马后 的数据经 由一个乒乓 机制依次存放 在两片 R A M中. 每 访 问存储 单位 : 为减少 I / O引脚数量 , S D R A M 复用地址线 . 所以 D R A M时 . 先由 A C T I V E 命令激活要读写 的 B A N K . 并锁存行 个里面刚好存放一幅图像 . 通过乒乓机制使得两块存储 区域交替进行 在读写 S 存储输入和显示输出 , 避免等待 , 提高速度 。 地址 , 然后在读写指令有效 时锁存列地址 。 一旦 B A N K被激 活后 , 只有 执行一次预充命令后才能再次激 活同一 B A N K 。 2 . 5 V G A控制模块 2 ) 刷新和预充 根据 V G A工业参数 . 产生相应的行 同步和场同步信号 . 并在适 当 S D R A M 的存储单位可以理解 为一个 电容 , 总是倾 向于放 电, 因此 时刻送人数据 . 经由A D V 7 1 2 5 送V G A进行显示 。 最小刷新周 图2 描述了 F P G A内部的各个主要功能模块 。其工作过程如下 : 必 须有定 时的刷新周期 以避免数据丢失。刷新周期可 由( 时钟周期 ) 计算获得 。对 B A N K预充 电货值关 闭【 下转 第 1 0 9页 ) 系统上 电时 . F P G A首先从外部 F l a s h中读取配置数据 . 完 成 自身的程 期+
基于FPGA和DSP的高速图像处理系统
基于FPGA和DSP的高速图像处理系统作者:舒志猛陈素华来源:《现代电子技术》2012年第04期摘要:为了提高图像处理系统的高性能和低功耗,提出了一种基于FPGA和DSP协同作业的高速图像处理嵌入式系统,其中DSP为主处理器,负责图像处理,而FPGA为协处理器,负责系统的所有数字逻辑。
整个系统中FPGA和DSP的工作之间形成流水,同时借助于单片双口RAM()完成两者的通信,比使用单片DSP建立的处理系统性能提高25%左右。
该系统具有可重构性,方便其他的算法于该系统上实现。
关键词:图像处理; FPGA; DSP;双口RAM中图分类号:; TP274+.2文献标识码:A文章编号:(1. Xuji Metering Limited Company, Xuchang 461000, China;2. College of Electrical & Information Engineering, Xuchang University, Xuchang 461000, China)Abstract: In order to improve the performance of image processing embedded system and reduce its powerpaper. DSP as a main processor is used to control the module of image process, and FPGA chip as aration in the system is divided between the FPGA and DSP in the form of the pipelined, the performance of the system is 25% higher than that of the processing system based on the single DSP. The system is easy to transplant other algorithms into it due to its reconfigurability.Keywords:收稿日期:引言现阶段用于数字图像处理的系统有很多种,而从成本、性能、开发难易程度等多方面的考虑,基于FPGA和DSP的灵活性高、实用性强、可靠性高的图像压缩系统脱颖而出。
基于FPGA的光谱仪数据采集系统
第42卷第3期激光杂志 Vol.42,No_3 2021 年3 月L A S E R J O U R N A L M a rc h,2021•光电技术与应用•基于F P G A的光谱仪数据采集系统袁洪平,曾立波,林志鹏武汉大学电子信息学院,武汉430072摘要:傅里叶红外光谱仪高效、可靠地获得光谱数据对于后续定性和定量分析物质有着重大的意义。
使 用F P G A的并行处理能力和可自定义外设构建灵活的片内系统,配合外部硬件电路设计,提出了一种基于FP- G A的可定制高效稳定地采集、存储和传输光谱数据的系统实现方法。
阐述了基于F P G A完全使用硬件实现干 涉信号采集和存储的方法,用以提高数据采集的可靠性。
通过最终的实验结果表明,系统可以长时间稳定的运 行,解决了使用ARM进行数据采集和传输出现数据丢失的问题。
关键词:光谱仪;F P G A;自定义外设;数据采集中图分类号:TN216 文献标识码:A d o i:10. 14016/j. cnki. jgzz. 2021. 03. 153Data acquisition system of spectrometer based on FPGAYUAN Hongping,ZENG Libo,LIN ZhipengSchool o f Electronics a n d In fo rm a tio n,W uhan U niversity,W uhan430072, C hinaAbstract:The efficient and reliable acquisition of spectral data by Fourier infrared spectrom eter is significant for the subsequent qualitative and quantitative analysis of substances. Using the parallel processing capability of FPGA and the characteristic of building flexible in-c h ip system with custom izable peripheral and com bining with the design of external hardware circ u it, a system im plem entation m ethod based on FPGA can be custom ized and efficiently and stably co llec t, store and transm it spectral data was proposed. The method of interference signal acquisition and storage based on FPGA was described to improve data acquisition reliability. The final experim ental results show that the system can run stably for a long time and solve data loss in ARM data acquisition and transm ission.Key words:spectrom eter;F PG A;custom izable p e rip h e ra ls;data acquisitioni引言傅里叶红外光谱仪(Fourier Transform Infrared Spectrometer,FTS)能够对物质进行定性和定量分析,因此被广泛地应用于医药化工、石油、煤炭、环保等领 域[|4]。
基于FPGA多通道数据采集系统设计
关 键 词 : 数 据 采 集 ; F P G A; C S5101A; 标 定 ; 延 时 寄 存 器
中 图 分 类 号 : T N79
文献标识码:B
Abstr act:This paper describes a multi - channel data acquisition system using EP1K100 serials FPGA and CS5101A A/D converter.
您的论文得到两院院士关注 文章编号:1008- 0570(2007)02- 2- 0199- 03
P LD CP LD FP GA 应 用
基于 FPGA 多通道数据采集系统设计
De s ig n o f Da ta Acq u is itio n S ys te m Ba s e d o n FPGA
技 系统的精度主要取决于信号的输入路径, 即必须考虑到板卡上
的元器件工作情况和线路上信号传输对实际转换精度的影响,
术 因此实现采集通道的标定对于整个采集系统有重要的意义。每
一组模拟输入信号均要经多路开关, 到一个前置放大电路, 再
创 进入 ADC 中。该信号路径即为待标定的通道。当多路开关通道
之间的匹配较好时, 一路通道一次即可标定该组多路开关的所
《 P LC 技术应用 200 例》
邮局订阅号: 82-946 360 元 / 年 - 199 -
P LD CP LD FP GA 应 用
中 文 核 心 期 刊《 微 计 算 机 信 息 》( 嵌 入 式 与 S OC )2007 年 第 23 卷 第 2-2 期
入端 。该 采集 系 统 使用 3 片 CS5101A, 分 别对 应 3 个 采 集 子 单 元, 至 多 可 满足 48 路 输 入通 道 的 要求 。在 一 个采 样 周 期内 , 选 择 哪 路 差 分 模 拟 信 号 进 行 A/D 转 换 由 采 集 控 制 FPGA 通 过 控 制 每 片 ADG407 的 地 址 选 择 端 和 每 片 CS5101A 的 通 道 选 择 端 实现。电路及 FPGA 结构框图见图 2 所示。
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的方 式 , 采 集 速 度 大 幅 提 高 . 用 F G 技 术 设 使 采 PA 计 高帧频 数据采 集 系统必 定成 为视 频数 据采集 的发
第 2 5卷第 5 期
21 0 0年 1 0月
光 电 技 术 应 用
EL TR0 一O[ F C TE EC r 1 CHNOL OGY PL CA11 AP I 、 0N
Vo . 5. . 1 2 No 5 Oco e . 0 0 tb r 2 1
・
光 电 系统 与 设 计 ・
Ab ta t Ba e n t e difr nc fi g a he i g a d t e ta s s in,ane a p o c fd t c u s— sr c : s d o h fe e eo ma e g t rn n h r n miso w p r a h o a aa q ii to s p o o e in i r p s d,whih t ke h c a st e CM OS g t li g e s ra h a e a ee to— p i r n f r c m p n nt diia ma e s n o st e c m r lc r o tc ta so m o o e . Thehi —pe d vde g t rn y tm s d sg e t gh s e i o a he i g s s e i e i n d wih FPGA sc r o r lc p,USB sta s s in i e — a o ec nto hi a r n miso ntr
1 系统原理及 总体设计结构
数据 采集 系统 主 要 由三 部 分组 成 : MOS图像 C 传感 器 、 P A核 心 控制 、 B缓 存 传输 . MO FG US C S图
技术 的高 帧频数 据 采 集 系统 全 部是 硬 件 实 现 , 系统 工作 可靠稳 定 , 其 中大 量 的运 算 都采 用 并 行的 高帧 频数 据 采集 系 S /P A 统上, 采集 帧频 已达 到从 2 / 到 10 0fs 至更 5fs 0 / 甚 高, 在数 字像机 的存储 流量 上 也能 达 到 1 0M/ 0 S以
上 l 一 般通过 C U/ S l 读 写指 令 的 系统 , 理 . P D P2 J 处
的优 点 . 出 了图像采 集系统 的硬 件总体 方案 , 提 选用
了采集 时所 需 的主要 芯 片 , 作 了 系统 整 个原 理 图 制
及 P B图 , C 设计 了采 集 系统 的部 分程序 .
速 度慢 , 不能对数 据进 行并 行处理 , 更不 能实现 硬件
加速 , 而 直 接 导 致 视 频 采 集 速 度 慢 . 于 F G 从 基 PA
关 键 词 :P A; MO F G C S传感 器 ; 速 视 频 高 中图 分 类 号 :N 1 . T 993 文献标识码 : A 文章 编 号 :6 3 1 5 (0 0 0 17 2 5 2 1 )5—0 2 —0 04 5
Ai b r e Hi h s e d Vi e qu sto y t m i r o n g - p e d o Ac iii n S s e Usng
采 集 方 法 . 计 了一 种 利 用 F G 设 P A作 为核 心 控 制 芯 片 、 B为 传 输 接 口 、 MOS V5 2 图 像 采 集 芯 片 的 高速 视 频 采 集 系 统 . US C O 6 0为
介绍 了系统的总体设计结构 , 给出了各个模块 的具体硬件设计方法和软件 流程 , 得出了可行性结论 .
CM oS S ns r Ba e n FPGA e o s so
HOU n —u Ho g l ,W ANG n ,DU u n Ro g J a
( col fO t l t nc n ier g,X ’TT cnl i lU i ri Xi“ 10 2 hn ) Sho o po e r iE gnei ec o n ial eh o gc nv sy, ’n7 0 3 ,C ia o a e t
基 于 F GA 的 C P MOS传感 器 高速 视频 采 集 系统
侯 宏录 , 蓉, 王 杜
( 安 工业 大学 光 电工 程学 院 , 西 西 陕
鹃
西安 70 3 ) 10 2
摘
要 : 据 图 像 采 集 和 传 输 的 方式 和方 法 的不 同 , 出 了一 种 以 C S数 字 图像 传 感 器 作 为 相 机 光 电 转 换 器 件 的数 据 依 提 MO
fc ;CM OS ae OV5 2 s i g a h rn h p 6 0 a ma e g t e ig c i .Th y tm e in sr c u e wa r s n e i a h mo u e e s se d s tu t r s p e e t d wh l e c d l g e h r wa e d sg t o n h fwa e f w r i e .Th e ts o h tt i s se i fa i l . a d r e i n me h d a d t e s t r l we e g v n o o et s h wst a h s y tm S e sbe Ke r s F y wo d : PGA;C OS s n o ;h g —p e i e M e s r i h s e d vd o