樊博
,
王延杰
,
孙宏海
,
陈怀章
,
何舒文
液晶与显示
doi:10.3788/YJYXS20132804.0620
为了满足多个设备实时处理传输高速图像数据的需求,介绍了利用Virtex-6 FPGA设计实现高速实时多端口图像处理系统的原理和方法.通过Chipscope工具采样输入输出数据,验证了系统的可行性和可靠性,并分析计算出系统速率和其他主要时间参数.实现了相机采集、PCIe输入输出以及DVI输出等功能,实验结果显示高速实时多端口图像处理系统具有集成度高、传输带宽高、功耗低等优点.在实时图像处理领域具有很高的实用价值.
关键词:
FPGA
,
实时
,
多端口
,
PCIe
,
图像
宁赛男
,
朱明
,
孙宏海
,
徐芳
液晶与显示
doi:10.3788/YJYXS20142903.0395
针对经典Sobel边缘检测算法对噪声比较敏感而且需要人为指定阈值等问题,提出了一种Sobel自适应边缘检测方法.首先,对经典Sobel算法改进,增加了检测方向,根据待测像素背景灰度值和人眼视觉特性自适应地生成阈值,从而检测出与人的主观视觉更为一致的图像边缘,然后对边缘图像进行形态学处理,增强了算法的抗噪性.将改进的边缘检测算法在单片FPGA上实现,利用FPGA高速并行处理的优势,系统能够实时采集、检测图像边缘并显示高帧频高分辨率图像.
关键词:
Sobel边缘检测
,
自适应阈值
,
人眼视觉
,
数学形态学
,
FPGA
李方宁
,
王延杰
,
张涛
,
孙宏海
液晶与显示
doi:10.3788/YJYXS20153003.0492
为满足国防、科研及工业中快速变化场景拍摄时,更高帧频、更大分辨率的要求,研发了一款高清高速相机。该文介绍了高分辨率高帧频CMOS图像传感器芯片AM41 V4的功能与特点,并基于该芯片设计了一套高分辨率高帧频的相机系统,该系统使用FPGA作为整个系统的时序控制核心,以DDR动态存储器作为成像暂存器,可以依据试验场合的具体拍摄要求实现灵活多变的工作模式。相机系统在图像分辨率为1920×1080时帧频可达1000 fps,并具有实时监视功能。该系统具有拍摄速度快、成像清晰、高性能、灵活性好等优点,适用于高速运动目标的快速捕获与拍摄记录。
关键词:
CMOS图形传感器
,
高帧频
,
高分辨率
,
FPGA
,
光纤通道
,
SFP+
何舒文
,
王延杰
,
孙宏海
,
张雷
,
吴培
液晶与显示
doi:10.3788/YJYXS20153004.0729
为了满足全局曝光模式下对高动态范围CMOS相机需求,基于CIS-2521 sCMOS器件设计出一个相机系统,通过研究CIS-2521芯片像素读出结构特点和全局曝光模式下驱动时序特点,选用FPGA搭载DDR3作为处理架构,在FP-GA内部完成了成像参数控制,sCMOS驱动时序,图像数据采集,图像预处理等SOPC片上一体化设计,并对各个模块功能进行了介绍.设计的相机系统进行成像测试,实现了连续输出50帧/s,2 560×2 160像素,14 bit有效深度的高清晰度高动态范围图像,基本满足科学级成像条件的需求.
关键词:
科学级CMOS
,
高动态
,
全局曝光
,
图像处理
张雷
,
王延杰
,
孙宏海
,
姚志军
,
何舒文
液晶与显示
doi:10.3788/YJYXS20163106.0595
为了解决基于颜色直方图的多目标跟踪方法对复杂场景适应能力差,容易丢失目标的问题,文中提出一种将颜色直方图与边缘方向直方图相结合的多目标跟踪方法。该方法首先采用一种分块连通域标记方法进行多目标提取,并获得目标的颜色、边缘特征；然后融合目标颜色与边缘两种特征来描述目标的外观模型；最后对跟踪过程中的目标模板进行更新。实验结果表明,该方法对于目标在尺度、光照、姿态发生变化以及目标发生旋转情况下能够实现目标的稳定跟踪,具有很强的鲁棒性。实验中对3组挑战性的视频序列进行了测试,目标数目选定为2个,目标窗口大小为64 pixels×64 pixels的情况下,本文方法跟踪速度最高可达20 fps,基本上可以满足实时性的跟踪需求。
关键词:
多目标跟踪
,
颜色-边缘直方图
,
连通域标记
孙宏海
,
何舒文
,
吴培
,
王延杰
液晶与显示
doi:10.3788/YJYXS20173203.0240
为了满足高动态范围高灵敏度的全局曝光模式下成像系统的需求,基于CIS-2521科学级CMOS图像传感器设计了一个相机系统,通过分析CIS-2521芯片像素读出结构特点,通过芯片内部模拟相关双采样与FPGA片内数字域相关双采样完成相关四采样算法,列向噪声去除效果明显.通过设计曲线拟合双增益通道图像数据合成输出,保证了系统成像有较高输出动态范围.相机常温下输出图像峰值信噪比达62.9 dB,采用半导体制冷后输出图像峰值信噪比74.3 dB.根据EMVA1288标准实测相机动态范围达到78.2 dB,设计的相机系统实现了每秒50帧2 560×2 160像素,16 bit深度高清晰度高动态范围图像的实时全局曝光成像输出,能够满足低照度条件下的高帧频高动态范围成像的需求.
关键词:
全局曝光
,
科学级CMOS
,
相关四采样
,
噪声抑制
,
高动态范围
