基于FPGA的视频转换模块设计与实现

主要阐述了基于FPGA的视频转换模块（VCM）的设计与实现,重点描述了VCM模块的系统结构设计、基本硬件设计及功能实现。VCM模块主要完成显示信息的选择、叠加、图像缩放等功能,显示信息通过输出接口分别输出到显示器上。     

基于DSP和FPGA的视频编码器协同设计与算法优化实现

采用DSP和FPGA协同技术设计实现了一个高性能的MPEG-4视频编码器。FPGA模块完成视频采集、YUV分离、数据I/O等功能,而使用DSP专一进行视频压缩编码。针对DSP片内资源特点设计了片内存储器数据分配方案,并根据该方案优化了MPEG-4视频压缩的数据流模式。提出了基于宏块空间复杂度的宏块类型判断算法,有效地降低了视频压缩算法的计算复杂度。测试结果表明,采用MPEG-4视频标准该视频编码器每秒能够压缩39.2帧CIF图像。     

基于高速D/A卡的复合视频信号发生器

提出了一种运用高速D/A卡产生复合视频信号的方法。以PAL制式为例介绍了复合视频信号的特点和技术要求,重点阐述了设计过程中的难点问题及解决方法,例如副载波相位连续性、图像的缩放和插值等问题。     

基于FPGA的双目立体视觉图像采集处理系统设计

本文利用一片FPGA、两个OV5640 CMOS摄像头和一个DDR3 SDRAM为硬件平台,使用Verilog语言,利用并行设计和流水线设计思路,设计了一套双目视觉图像采集处理系统,实现了在30fps下1280×720图像的实时采集和存储。为进一步测试和实现立体匹配算法提供了可靠平台。     

基于FPGA的DDR2缓存控制器在 无线链路图像跟踪系统中的应用

图像跟踪系统是机载光电吊舱的重要组成部分,其对目标捕捉的成功率直接决定了机载光电吊舱的性能.而作用于机载光电吊舱与地面站之间的无线链路系统,有着不可消除的的延时特性,这极大地降低了目标捕捉成功率.本文设计了一种基于FPGA的DDR2缓存控制器,通过缓存控制器可以轻松实现高清视频图像的快速存储和调用,从而实现图像跟踪算法对无线链路延时的补偿.该缓存控制器成功应用于某型机载光电吊舱图像跟踪系统,有效消除了无线链路延时的影响,提高了图像跟踪系统对目标捕捉的成功率.     

一种基于FPGA的全帧率图像处理方法

针对图像算法在FPGA内的硬件化实现问题,提出了一种全帧率处理的思路,并提供了两种具体的可供参考的设计方法——基于像素流缓冲的卷积核处理技术和基于相邻图像帧相关性的图像参数提取技术。通过其可以方便地设计并实现大部分空间域图像处理算法及其任意组合的硬件逻辑电路,并达到与图像输入帧率相同的处理速度。以Canny算子的硬件化实现为例验证了设计理念。实验结果表明,全帧率图像方法具有可操作性强、实时性好、符合结构化模块化设计的特点,特别适合于对实时性要求高的嵌入式视觉系统。     

基于混沌和LWT-SVD的盲信息隐藏算法

为了提高秘密信息的安全性和鲁棒性,将混沌、提升小波变换（LWT）和奇异值分解（SVD）结合,提出一种盲信息隐藏算法。首先将要隐藏的秘密图像用混沌序列进行加密;然后对载体图像进行提升小波变换,并对低频子带进行分块奇异值分解;最后根据最大奇异值最高位的奇偶性将已加密的秘密图像进行隐藏。提取秘密图像时,不需要载体图像。仿真实验表明,该算法隐蔽性好,对加噪、滤波、旋转、剪切、缩放和JPEG压缩等攻击具有良好的鲁棒性。     

冲压发动机试验面内小位移高精度摄影测量方法

针对冲压发动机试验滑动密封段受噪声和背景强光干扰导致标记或散斑图像相关性损失,而传统的DIC算法不能很好工作的问题,提出了一种面内水平和垂直位移的高精度、高鲁棒且高效的测量方法。首先,采用Canny算子对标记图像滤波后进行拉格朗日插值;然后,对插值后图像进行亚像素阈值分割,并取ROI区域进行形态学闭运算寻找标记轮廓,实现了亚像素级边缘检测;最后,采用一阶中心矩法计算相对位移,得到了精确的亚像素位移值,并基于卡尔曼滤波法提升了位移测量的精度。结果表明：该方法保持了空域亚像素图像的测量速度,在当前配置计算机上获得了较好的鲁棒性和150帧/s的执行效率,使用卡尔曼滤波后测量精度提高了约3倍。     

基于DSP＋FPGA的智能天线系统设计与实现

针对LS—DRCMA（解扩重扩最小二乘算法）,提出了一种采用FPGA＋DSP结构实现的智能天线系统。根据LS—DRCMA算法对数值特性的要求和Xilinx公司的Virtex－4以及TI公司的TMS320C6416T硬件结构适合进行定点运算的特点,采用双FPGA＋单DSP结构来实现整个算法,并详细阐述了软硬件的实现和优化。实验结果证明,该系统收敛速度快,扩展性能好。     

基于FPGA的惯性平台数字稳定回路设计实现

为了适应平台系统一体化、小型化设计要求,本文提出了以FPGA为核心的数字化平台稳定回路实现方案.在该方案中,对稳定回路的主要组成部分如滤波器、校正网络、PWM模块进行了数字化设计,并给出了相应的FPGA实现方案.FPGA将数字电路的设计软件化,同时具备硬件电路的高可靠性和软件算法的灵活性.实验结果表明,该电路可以达到较...     

数据加密中OFB-DES算法模式的研究

随着计算机技术和通信技术的发展，对数据传输的要求越来越高，而数据的保密和安全是十分必要的。文中设计的OFB算法操作模式是DES加密标准通用的四种模式之一。其中主要介绍了OFB算法操作模式加密与解密的原理及操作过程。利用LFSR寄存器产生MI，将MI进行DES运算后与明文相异或产生密文，解密为其逆过程。为了加强密码的安全性，本文采用了64位OFB的模型，在没有错误扩散的基础上，更适合数字化音频或视频的加密。     

一种基于航摄图像特性的H.263压缩算法的改进

研究了航摄视频图像的特性,并根据航摄视频图像的特性,从预测初始搜索点、搜索策略和半像素精度运动估值方面改进了H.263标准中的运动估计算法。实验结果表明,针对航摄图像特性改进的算法比全搜索算法和三步搜索算法具有更高的搜索效率。     

无人机地面站图像压缩传输系统设计与应用

针对无人机地面指挥控制系统要实现互连、互通、互操作的网络化要求,设计了视频信号实时网络传输和显示系统。系统由基于DSP的服务器端和通用客户端播放器组成,服务器端通过设置并行任务完成视频信号的实时采集、编码和发送,客户端完成视频信号的实时接收、解码和播放,从而使系统实现了图像信息在地面站所有显示终端上的实时显示。实验结果表明,系统完全满足无人机地面站系统功能及指标要求,并且通过网络化技术节省了地面站宝贵空间资源,系统设计方法对同类型系统具有一定借鉴意义。     

MAP-CA在视频压缩中的应用

信息时代的重要特征是信息的数字化,但数字化的视频数据量是非常巨大的。为了使数字化的视频信号更有效地传输,对其进行压缩势在必行。应用MAP-CA这个DSP芯片可以对视频图像进行MPEG-4标准的压缩,压缩比可以达到1000:1。在公用电话线上就可以连续传输视频,并能保持图像的质量,最高图像清晰度为768×576,可以达到接近DVD的画面效果。     

基于ASM实现视频中物体的定位

对目标进行有效跟踪是目前许多国家获取信息的重要手段,主动形状模型(ASM)主要应用于灰度图像中物体的跟踪与定位,本文针对Koschan等提出的结合金字塔模型的ASM方法作进一步改进,使之应用于视频(本文视频采用MPEG数字视频压缩编码标准)中物体的定位:首先将视频解码还原成图像序列,从人眼视觉特征出发,将RGB颜色模型转换为HSV颜色模型,用色调信息取代灰度信息进行物体定位;并研究图像序列帧之间物体的重合度对提高定位效率的作用.实验结果说明在ASM中使用色调信息能有效地实现视频中的物体定位.     

Synthetic aperture radar image formation from compressed data usinga new computation technique

A convolution technique is proposed that allows direct reconstruction of the processed synthetic-aperture radar (SAR) image from the digitally-sampled, block-encoded raw data. This computational compression technique reduces the number of arithmetic operations from that required by fast Fourier transform (FFT) convolution for SAR processing. SAR phase histories are block encoded and directly processed into an image where only arithmetic additions are required for the processing. For SAR data previously block encoded, the processing time is reduced by a factor of 100 or more. A speed-up of three times over SAR processing by FET convolution has been demonstrated when both computation of the block encoding and subsequent direct processing are included in the time. SAR image quality measurements for a method of block encoding called vector quantization at compression ration ranging from 5:1 to 50:1 show image degradation proportional to the compression ratio. For a 5:1 compression radio, image quality measurements show minimal degradation     

SDRAM在机载显示系统中的研究应用

飞机座舱显示系统是航电电子系统的重要组成部分，在机载显示器实时视频图像处理中，通常都要对视频图像进行缓存，因此需要大容量的存储器。传统的SRAM由于成本高、速率慢，已经无法满足视频处理对存储器的要求，SDRAM速率快、容量大、体积小，是比较理想的器件。提出一种基于SDRAM的设计，在DVI视频处理电路中可以实现对1600×1200的视频做图像缓存处理，可以在航电显示系统中用于视频缩放、视频压缩、视频增强等。     

Image Quality Evaluation in Security Imaging Systems

The subjective image quality of image or video information is a crucial item in security imaging systems. During the last five years our lab has tested and verified various approaches to the image compression for security purposes and the evaluation of subjective image quality. In the paper we discuss selected important facts related to the subjective image quality evaluation and we present some anomalous experimental behavior of image compression techniques. An object-defined approach is investigated and advantageous characteristics of chosen methods are deployed to achieve the optimal performance of the surveillance video coder. Among others, we propose to use the artificial neural network (ANN) to predict resulting image quality rating scores. The proposed quality assessment model has been trained and tested using a set of grayscale images distorted by selected image compression algorithms     

Design of a Correlator for Real-Time Video Comparisons

The problem of locating a reference image within a larger image using a correlation technique is discussed. Although the particular application discussed is that of locating a reference image obtained from one video sensor or a photograph, within the larger field of view obtained from a second video sensor in real time (i.e., at the TV field rate), the results are general and useful for a number of applications. The tradeoffs necessary to obtain real time correlat are discussed and their effect on correlation accuracy is given.