求分享一款基于SOPC的红外视频网络传输的系统

651 Virtex Spartan

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 本项目计划采用virtex2或spartan3e芯片，将红外处理算法模块集成于FPGA内部，包括滤波，非均匀性校正，灰度拉伸，伪彩增强等部分，通过ISE开发平台设计各个算法模块，并通过XPS将用户IP集成于硬件系统上，通过内置MAC地址及IP的方式将处理完毕的图像或视频信息通过以太网传输至PC客户端。 0
2021-6-1 06:23:29　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 16 个回答。邀请回答 ChristineGu 该类别下有 16 个回答。邀请回答 HengDu 该类别下有 16 个回答。邀请回答 dfasda 该类别下有 15 个回答。邀请回答 nhonglan 该类别下有 15 个回答。邀请回答 yonglanzhang 该类别下有 15 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 14 个回答。邀请回答 muwersddg 该类别下有 14 个回答。邀请回答杀狼000 该类别下有 14 个回答。邀请回答 wenminglang 该类别下有 14 个回答。邀请回答 C880U 该类别下有 14 个回答。邀请回答 jhdfvs 该类别下有 14 个回答。邀请回答 billbian 该类别下有 13 个回答。邀请回答 a732538 该类别下有 13 个回答。邀请回答 hrtuoyu 该类别下有 13 个回答。邀请回答 hfgdzc 该类别下有 13 个回答。邀请回答 thyysbk 该类别下有 13 个回答。邀请回答凡人wlj 该类别下有 13 个回答。邀请回答 kszdj113 该类别下有 13 个回答。邀请回答飞雪9366 该类别下有 13 个回答。邀请回答举报黄颖相关推荐 • 请问视频网络传输需要哪些压缩或者解码协议？ 234 • 分享一款不错的基于卫星IP网络的远程视频传输方案 1447 • HDMI单网线延长器(150米带红外 1080P) 3920 • 分享一款不错的基于可重构的可信SOPC平台的WSN安全系统 1394 • 求一款看守所智能网络门禁系统的设计方案 1102 • 如何利用单片机设计一款无线红外报警系统？ 846 • 分享一款不错的优化远程及遥测应用的视频SERDES电路 1355 • 求推荐一款好用的网络数字音乐播放器？价格在三千左右的 23305 • 怎样去设计一款全高清H264视频硬解码系统？ 1474 • 如何实现一个基于IPv6的HDV网络视频传输系统的设计？ 1619 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 　　摘要　　人类接收的信息约有70%来自视觉。因此，图像采集及处理设备在人们的日常生活中占有很重要的地位。随着互联网的普及及带宽的提高，使得图像的网络传输成为可能，且应用范围越来越广，为人们的日常生活带来了极大的便利。同时，随着非制冷红外技术的发展，红外热像系统在军用和民用领域得到了广泛的应用。根据美国红外市场权威调查机构Maxtech International发布的2006年度红外市场报告，2003年至2006年全球民用红外热像仪的平均增长幅度为17%，并且正展现出更广阔的市场需求。　　由此可见，便于应用的红外视频网络传输系统具有良好的应用前景，适用于森林防火，监控系统，电力设备，航空航天，石化，建筑，冶金，交通，边防海防等方面。　　嵌入式红外网络视频传输系统主要由硬件部分和软件部分组成。硬件部分由视频采集模块，视频编解码模块，图像处理模块，数据压缩模块，网络传输模块等组成;软件部分采用嵌入式操作系统设计。　　红外网络视频传输具有良好的应用前景和商业价值，本项目的核心在于红外处理，尽管目前红外处理算法已经相对成熟，但仍然存在不少弊端，所以本项目力求在原有算法的基础上提出创新。　　本项目计划采用virtex2或spartan3e芯片，将红外处理算法模块集成于FPGA内部，包括滤波，非均匀性校正，灰度拉伸，伪彩增强等部分，通过ISE开发平台设计各个算法模块，并通过XPS将用户IP集成于硬件系统上，通过内置MAC地址及IP的方式将处理完毕的图像或视频信息通过以太网传输至PC客户端。　　项目信息　　1.项目名称：基于SOPC的红外视频网络传输系统　　2.应用领域：森林防火，监控系统，电力设备，航空航天，石化，建筑，冶金，交通，边防海防　　3.系统平台概述与资源分析：　　硬件系统组图如下：　　　　图1基于SOPC的红外视频网络传输系统　　本框架采用FPGA+ARM的方案，可分为三个部分：前端图像采集模块（由CPLD、A/D、CCD等构成）;FPGA模块（采用Spartan-3A DSP XA3SD1800A）和ARM模块。由图像采集模块进行红外图像采集，并把采集的图像灰度数据送FPGA模块进行处理，处理完成后的数据送ARM模块进行图像控制显示。在初步设计阶段可不考虑ARM模块，由FPGA直接控制显示（本框架未对ARM模块接口进行细化）。整体框架图如图1所示，其中对FPGA内部图形处理算法模块做了细化，数据处理流程分析如下。　　FPGA模块中的数据流程分析如下：Microblaze软核CPU与前端采集模块（CPLD、A/D、CCD）交互把数据经双口RAM0（缓存）采集到DDR中，Microblaze通过控制PLB总线加载采集的图像送算法处理模块进行处理，算法处理模块首先进行边界扩展（此步骤也可省略），边界扩展是仅对一帧图像边界数据进行镜面反射来完成，即边界数据的扩展存储实现，不需要进行数据运算即可完成，扩展后数据缓存到RAM0，即可进行均值滤波，均值滤波对每一个像素的消噪处理需要8次加法和1次乘法。384×288个像素可并行处理，处理完的数据送到RAM1进行下一步非均匀校正。在非均匀校正中，校正增益和校正偏移量是在测温前由高低温定标产生，两个校正因子可并行进行运算获得，获得后的因子存入RAM1中，以便非均匀校正时直接加载。在非均匀校正中，384×288个像素可并行进行，每个像素需1次乘法和1一次加法运算。处理完成后的数据送到RAM2进行下一步的温度标定和灰度拉伸。温度标定和灰度拉伸两者可并行进行。由于温度标定和灰度拉伸需对整帧图像处理，所以若要减少RAM2的容量，可考虑把图像存入DDR中，需要时再读出。在灰度拉伸中，首先进行直方图统计，统计图像各灰度值的像元个数，找出图像有效灰度范围，并求出最小值min和最大值max。把最大值和最小值代入三段的斜率计算公式，计算出斜率后即可进行灰度拉伸，灰度拉伸每个像素需要做2次比较、1次减法、1次乘法和1次加法，384×288个像素可以并行处理。灰度拉伸完成后的数据送RAM3进行下一步的伪彩处理，伪彩是把每个像素点的灰度值转换R、G、B对应的三分量，因此可对384×288个像素并行处理。而每个像素点R、G、B的转换也可以并行运算。转换后的数据送双口RAM1，然后由RAM模块进行读出存入SD卡中，进行控制显示。在前期开发FPGA模块时也可直接送LCD显示。　　在进行图形处理过程中，由于FPGA可以最大化的进行并行运算，所以不仅可考虑算法模块内部多个像素之间的并行处理，也要考虑算法模块之间的并行性，如在进行一帧图像的滤波时，可同时进行上一帧图像的校正。　　各个算法模块实现如下　　　　图2校正系数　　　　图3校正偏移　　　　图4非均匀性校正　　　　图5 灰度拉伸　　　　图6均值滤波　　4.创新点及关键技术：　　精确温度标定技术：开发出高性能的嵌入式软件对成像仪的每个像素进行温度标定，温度标定稳定可靠，精度高; 　　红外焦平面阵列实时非均匀性校正算法及实现：决焦平面阵列的非均匀性问题显得尤为重要，项目对传统非均匀进行深入研究的同时，开发出多种自适应校正算法，提高红外成像系统的校正精度; 　　图像噪声预处理技术：由于图像在采集、传输过程中混入了噪声，如果不被预先消除将进一步影响图像的处理和显示效果，为此对图像进行滤波预处理，以消除图像中混入的噪声，为后继图像处理、显示打下基础; 　　嵌入式系统的开发：项目采用基于的FPGA+ARM的双核架构。提高了数据传输的效率和系统的稳定性，获得整个红外成像系统的实时性能; 　　红外图像增强处理技术：项目在实施校正算法的基础上，提出对图像进行增强处理研究，以提高图像的对比度，进一步改善图像视觉效果。红外图像伪彩色处理的运用，利用人眼视觉对颜色分辨的敏感性，对图像中不同灰度等级的目标以不同的颜色进行标识，以突出目标细节和特征，进一步提高图像目标分辨能力和图像显示质量。

2021-6-1 10:22:42 评论举报刘辉