根据提供的文件信息,以下是关于"基于FPGA+DSP的超分辨率成像系统设计"的知识点梳理:
### FPGA与DSP技术概述
FPGA(现场可编程门阵列)是一种可以通过编程重新配置的集成电路,其硬件资源可根据设计需求进行逻辑门的连接和布局。FPGA具有处理速度快、延迟低、并行处理能力强等特点,非常适合用于图像处理、通信系统等领域。
DSP(数字信号处理器)则是专门设计用于高效执行数学运算的微处理器,特别擅长于执行快速傅里叶变换(FFT)、滤波器设计和数字信号处理算法等。DSP的特性是软件灵活性高,可进行复杂的算法运算。
### 超分辨率成像系统设计
超分辨率成像系统旨在提高图像的分辨率,它通常涉及到一系列图像处理技术。本案例中,超分辨率成像系统设计利用了异型传像光纤束进行成像,通过将线阵图像转换成面阵图像,再通过空间逆转换算法还原成原图的线阵图像,最终通过拼接获得超分辨率图像。
### 系统核心处理器
系统的核心处理器采用了TI公司(德州仪器)的高性能DSP TMS320DM642和Xilinx公司的FPGA XC3S1500。其中,DSP承担目标图像合成算法,而FPGA则主要负责预处理工作,如图像格式转换等。
### 系统优势与实验测试
本系统的优势在于合理分配了DSP和FPGA的处理任务,使FPGA的快速硬件实现和DSP的软件灵活性得以充分发挥。实验结果表明,该成像系统满足实时性要求,并且系统易于维护和升级,具备较强的通用性。
### 光纤束成像的应用
光纤束因其柔软性和可挠曲性,在医学、军事等领域的应用越来越广泛。本文所提到的传像光纤束是一种特殊的光线束,它的入端为线阵,出端为面阵,这种设计使得它能够应用于遥感成像系统中,实现物像空间的线面变换。
### 算法实现
成像算法包括数据量大、处理速度快、算法结构相对简单的低级图像处理算法(如图像格式转换)和数据量小、算法结构较为复杂的高级图像处理算法(如z字型搜索算法等)。这些算法既需要DSP的软件灵活性来处理复杂算法,也需要FPGA的硬件快速性来处理数据量大的简单算法。
### 实验结果与应用前景
通过实验测试,该超分辨率成像系统证明了其有效性,能够实时生成高质量的图像。由于系统设计的灵活性和可扩展性,未来该系统可以应用于更广泛的领域,包括医疗成像、安全监控、遥感探测等。
### 基金项目
该研究得到了国家高技术研究发展计划(863计划)、上海曙光计划以及上海市教育委员会科研创新项目的资助,这表明了该研究具有一定的前沿性和实用性。
### 作者简介
安博文(1969年生)为副教授,主要研究方向为遥感图像处理,这说明作者在此领域具有相当的学术背景和研究经验。
通过以上内容梳理,我们可以看到FPGA和DSP在超分辨率成像系统设计中的重要性,以及如何通过它们来实现高性能图像处理系统的技术路径。此外,本研究还体现了跨学科应用(如遥感技术与光学元件的结合)、项目资助情况以及研究者的专业背景对于高科技研发项目的重要性。