时间：2025-03-27 来源：FPGA_UCY 关于我们 0
本发明专利技术公开了一种基于FPGA的飞行器一体化图像采集、处理、存储系统。该系统通过集成的设计，将图像传感器、FPGA芯片及存储器相结合，实现了对飞行器图像数据的高效采集、实时处理和安全存储。采用FPGA芯片不仅提高了图像处理的并行计算能力和实时性，还通过其与存储器的优化协同，显著提升了数据流管理效率，减少了系统整体体积与重量，并降低了功耗。该系统适用于需要快速、准确图像处理的各种飞行器，如无人机，在农业、监控、地图绘制等多个领域具有广泛的应用前景。
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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及图像数据处理或生成，具体来说是一种基于fpga的飞行器一体化图像采集、处理、存储系统。
技术介绍
1、随着无人机等飞行器在民用和商业领域的广泛应用，对其搭载的图像采集、处理和存储系统的需求日益增加。然而，现有技术存在以下缺点：
2、1.处理延迟问题：现有飞行器图像处理系统在处理高分辨率或高帧率图像时，由于处理器计算能力的限制，常常无法满足低延迟的实时处理需求，这在需要快速响应的监测或侦察任务中尤为突出。
3、2.系统体积与重量限制：由于独立的图像采集、处理和存储组件往往需要独立的电源和物理空间，使得整体系统体积庞大、重量较重，不仅消耗更多的电力，而且还限制了飞行器携带其他设备或增加飞行时间的能力。
4、3.数据流管理不足：传统系统在存储和处理高速数据流时常面临带宽瓶颈，尤其是在图像数据从采集到存储的过程中，存在数据传输效率低下，容易造成数据丢失，影响图像质量和后续处理的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种基于fpga的飞行器一体化图像采集、处理、存储系统，可以有效解决
技术介绍
中所涉及的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
3、一种基于fpga的飞行器一体化图像采集、处理、存储系统，包括：图像传感器，用于采集飞行器周围环境的图像数据；fpga芯片，包括图像采集模块、数据存储单元、图像处理模块和控制器，用于处理图像数据；以及存储器，用于存储处理后的图像数据。
4、进一步的，所述图像传感器通过高清多媒体接口(hdmi)与fpga芯片连接，用于传输图像数据。
5、进一步的，所述fpga芯片的数据存储单元配置有缓存机制，用于临时存储处理中的图像数据，并将其传输至存储器。
6、进一步的，所述fpga芯片的图像处理模块进一步包括图像预处理、处理核心和后处理模块，用于实现图像去噪、颜色空间转换、滤波、边缘检测及特征提取。
7、进一步的，所述图像处理模块的后处理模块配置有格式化功能，用于将处理后的图像数据转换成适合存储或传输的格式。
8、进一步的，所述控制器模块包括命令信息输入接受模块、控制器核心模块、图像数据输入输出模块和ecc纠错模块，用于高效管理图像数据的存储和纠错处理。
9、进一步的，所述系统配置为在飞行器执行任务时，能够实时采集、处理并存储图像数据，以便支持飞行器的导航、监视和任务执行。
10、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
11、1.实时高效的图像处理：采用fpga芯片使得系统能够并行处理大量图像数据，显著减少了处理延迟，确保了在需要快速响应的应用场景中能够实时进行图像处理。
12、2.一体化设计降低体积与重量：通过集成图像采集、处理和存储功能于单一fpga芯片，本专利技术显著减小了系统整体体积与重量，提高了飞行器的操作灵活性，并可能增加其续航时间。
13、3.优化数据流管理和存储效率：利用fpga与存储器的协同工作，改善了高速数据流的管理，提升了传输效率，减少了数据丢失的风险，保障了高质量图像的存储和后续处理。
【技术保护点】
1.一种基于FPGA的飞行器一体化图像采集、处理、存储系统，其特征在于，包括：图像传感器，用于采集飞行器周围环境的图像数据；FPGA芯片，包括图像采集模块、数据存储单元、图像处理模块和控制器，用于处理图像数据；以及存储器，用于存储处理后的图像数据。
2.根据权利要求1所述的基于FPGA的飞行器一体化图像采集、处理、存储系统，其特征在于，所述图像传感器通过高清多媒体接口(HDMI)与FPGA芯片连接，用于传输图像数据。
3.根据权利要求1所述的基于FPGA的飞行器一体化图像采集、处理、存储系统，其特征在于，所述FPGA芯片的数据存储单元配置有缓存机制，用于临时存储处理中的图像数据，并将其传输至存储器。
4.根据权利要求3所述的基于FPGA的飞行器一体化图像采集、处理、存储系统，其特征在于，所述FPGA芯片的图像处理模块进一步包括图像预处理、处理核心和后处理模块，用于实现图像去噪、颜色空间转换、滤波、边缘检测及特征提取。
5.根据权利要求4所述的基于FPGA的飞行器一体化图像采集、处理、存储系统，其特征在于，所述图像处理模块的后处理模块配置有格式化功能，用于将处理后的图像数据转换成适合存储或传输的格式。
6.根据权利要求1所述的基于FPGA的飞行器一体化图像采集、处理、存储系统，其特征在于，所述控制器模块包括命令信息输入接受模块、控制器核心模块、图像数据输入输出模块和ECC纠错模块，用于高效管理图像数据的存储和纠错处理。
7.根据权利要求1所述的基于FPGA的飞行器一体化图像采集、处理、存储系统，其特征在于，所述系统配置为在飞行器执行任务时，能够实时采集、处理并存储图像数据，以便支持飞行器的导航、监视和任务执行。
【技术特征摘要】
1.一种基于fpga的飞行器一体化图像采集、处理、存储系统，其特征在于，包括：图像传感器，用于采集飞行器周围环境的图像数据；fpga芯片，包括图像采集模块、数据存储单元、图像处理模块和控制器，用于处理图像数据；以及存储器，用于存储处理后的图像数据。
2.根据权利要求1所述的基于fpga的飞行器一体化图像采集、处理、存储系统，其特征在于，所述图像传感器通过高清多媒体接口(hdmi)与fpga芯片连接，用于传输图像数据。
3.根据权利要求1所述的基于fpga的飞行器一体化图像采集、处理、存储系统，其特征在于，所述fpga芯片的数据存储单元配置有缓存机制，用于临时存储处理中的图像数据，并将其传输至存储器。
4.根据权利要求3所述的基于fpga的飞行器一体化图像采集、处理、存储系统，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：周凯，王帅，赵鑫鑫，姜凯，
申请(专利权)人：山东浪潮科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
全部详细技术资料下载 我是这个专利的主人
