图像采集

本文是该系列的第22篇。上一篇介绍了使用Image From File和Video Viewer完成图像的采集和输出,并将两部分分别打包为子系统,使其具有通用性。本文将介绍如何使用Simulink提供的回调函数机制,实现从MATLAB工作空间采集和输出图像。

Simulink回调函数机制
在空白处右键->Model Properties,切换到“Callbacks”标签下,可以看到Simulink支持的回调函数,这些函数在某些时刻会自动触发,执行M文件中的程序:

点击每个函数,可以在右边看到该函数的触发时刻;右边的编辑框中输入执行的M文件的名称。M文件与slx文件在同一目录下。

System Generator设计
数据流方法完成图像的采集与输出,其实就是从MATLAB的工作空间中导入图像数据,再将结果导出到工作空间。按下图连接model:

本文是该系列的第21篇。前几篇介绍的音频信号处理本质上属于一维信号,直接采样与输出即可。但图像属于二维信号,如果想在Simulink中采集和输出图像,进行图像处理算法的仿真时会遇到一些问题。本文将介绍如何搭建图像的采集与输出模型。

采集图像需要解决的问题

Computer Vision System Toolbox中包含两个模块:Image From File可以读取图片格式的文件;Video Viewer可以输入图像并显示(类似于Scope观察信号波形一样)。

但是Image From File一次读出的便是完整的图片信息,是一个向量形式,而Gateway In只能接收标量数据的输入(即单个数据)。如果将两者直接相连,会出现如下错误:

Image From File读取一个256*256大小的图像,读出数据为一个256*256*3的数据(RGB三个通道),这个数据不能直接输入到FPGA中。我们需要利用Simulink提供的功能丰富的block完成数据之间的转换。

PC平台:WINDOWS 10 64位 + 虚拟机Ubuntu 14.04

Xilinx设计开发套件:Xilinx_vivado_sdk_2015.4

开发板:ZedBoard

USB摄像头:罗技 C270(720P)

Linux源码:2016_R1

Linaro文件系统:linaro-vivid-developer-20150618-705.tar.gz

QT库:qt-everywhere-opensource-src-4.7.3.tar.gz

openCV: opencv-3.1.0

Zynq-7000学习笔记(八)——USB摄像头图像采集

PC平台:WINDOWS 10 64位 + 虚拟机Ubuntu 14.04

Xilinx设计开发套件:Xilinx_vivado_sdk_2015.4

开发板:Zed Board

USB摄像头:罗技 C270(720P)

Linux源码:2016_R1

Linaro文件系统:linaro-vivid-developer-20150618-705.tar.gz

基于FPGA的MIPICSI-2图像采集系统设计

作者:赵清壮 广州飒特红外特股份有限公司

摘要:阐述一种基于FPGA的MIPICSI-2接口高清摄像头图像采集系统设计,该设计用FPGA实现当前应用广泛的MIPI高清 CCD采集,并提供LCD屏、USB两路输出,数据传输稳定可靠,把MIPI接口摄像头应用到更广泛的其他电路系统中,加快系统开发, 节省成本。

0 引言
CSI(CameraSerialInterface)是由MIPI(MobileIndustryProcessorInterface)联盟下Camera工作组制定的接口标准,是MIPI联盟发起的为移动应用处理器制定的开放标准,MIPI联盟由ARM、诺基亚、意法半导体和德州仪器发起成立,作为移动行业领导者的合作组织,MIPI联盟旨在确定并推动移动应用处理器接口的开放性标准。CSI接口具有接口少、抗EMI强、速度快、功耗低等优点。CSI-2是MIPICSI第二版,CSI-2由应用层、协议层、物理层组成,最大支持4通道数据传输,单线传输速度高达1Gb/s[1-2]。

基于NI视觉开发模块的FPGA视觉介绍

借助FPGA技术和NI视觉开发模块,您可以对从相机采集的图像进行高速现场可编程门阵列(FPGA)处理。 FPGA处理尤其适用于要求图像采集和处理之间具有低延迟的应用。 本文概述了如何在FPGA上进行图像处理,包括典型的应用案例。

1. FPGA编程介绍
NI LabVIEW FPGA模块是LabVIEW图形化编程环境的自然扩展。 您可以使用VHDL等底层语言进行复杂的FPGA编程。 但是如果您熟悉LabVIEW,您将可快速学会使用LabVIEW FPGA。 这可大幅缩短FPGA编程应用的开发时间,避免进行自定义硬件设计。 与使用HDL进行编程不同,您可以在LabVIEW程序框图界面上开发应用,LabVIEW FPGA会合成图形化代码并将其部署到FPGA硬件上。

2. FPGA图像处理

基于FPGA的玻璃缺陷图像采集处理系统

在进行图像采集过程中,重点考虑采集系统的实时性,而本课题中选用的多线阵CCD 拼接图像的采集方法势必导致在低级算法阶段会有极大的数据流,应用一个高速的嵌入式处理模块则能很好的完成图像处理的低级算法部分。本文分析了玻璃缺陷采集处理系统的工作过程,对系统内存控制作了详细的描述,并在FPGA 内实现了图像的低级处理,从而使计算机从低级处理的大量数据中解脱出来。

基于FPGA的玻璃缺陷图像采集处理系统

1. 引言
玻璃缺陷检测是玻璃生产过程中一个相当重要课题,玻璃缺陷(气泡、结石、锡点等)妨碍了其在重大技术领域中的应用,不但影响了产品的外观,同时由于它的不平整度及屈光度的影响,使得人透过玻璃观察实物时受到障碍。目前国内外在本领域的研究成果大致为分别利用线、面阵CCD 获取表面图像,由后续软件对图像加以分析的方法来实现对表面质量的检测处理。本课题正是基于这样一种指导思想下,设计了一种基于FPGA 的玻璃缺陷在线检测系统方案,利用FPGA 实时、高速、可重构的特点,并对玻璃缺陷图像进行的预处理(卷积运算),从而大大降低了后期数据处理的压力,使得图像处理系统运算速度快,具有很好的适应性。

基于FPGA的多通道高速CMOS图像采集系统

1、引言
近年来,越来越多的高速图像采集系统采用CMOS图像传感器作为图像采集器件。随着集成电路设计技术和工艺水平的提高,CMOS图像传感器像素单元的数量和采集速度不断增大,单位时|’日J内图像传感器采集的图像数据量成倍的增加,因此对于整个高速图像采集系统的数据传输、控制和处理等都提出了更高的要求lII。目前情况下,传统的单通道数据传输方式和单片机实现的系统控制和处理功能已经远远无法满足高速图像采集系统的设计要求,必须采用新的数据传输方式和设计方法来实现图像采集、传输和存储功能。

现代化生产和科学研究对图像采集系统的要求日益提高。传统的图像采集卡速度慢、处理功能简单,不能很好地满足特殊要求,因此,我们构建了高速图像采集系统。它主要包括图像采集模块、图像低级处理模块以及总线接口模块等。这些模块是在FPGA中利用VHDL编程实现的。高速图像采集系统主要用于视觉检测。视觉检测中图像处理的特点是:底层图像处理数据量大,算法简单;高层图像处理算法复杂,数据量大,算法简单;高层图像处理算法复杂,数据量小。对于图像底层处理,我们在高速图像采集系统中用FPGA实现,采用VHDL编写图像处理算法;对于图像高层处理,由计算机软件实现。由于VHDL设计灵活、编程方便,易于在FPGA中实现并行运算和流水线结构;所以,高速图像采集系统的速度快、适应性好。

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