基于SOPC的紅外視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)

　　摘要

　　人類接收的信息約有70%來自視覺。因此，圖像采集及處理設(shè)備在人們的日常生活中占有很重要的地位。隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及及帶寬的提高，使得圖像的網(wǎng)絡(luò)傳輸成為可能，且應(yīng)用范圍越來越廣，為人們的日常生活帶來了極大的便利。同時(shí)，隨著非制冷紅外技術(shù)的發(fā)展，紅外熱像系統(tǒng)在軍用和民用領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。根據(jù)美國紅外市場(chǎng)權(quán)威調(diào)查機(jī)構(gòu)Maxtech International發(fā)布的2006年度紅外市場(chǎng)報(bào)告，2003年至2006年全球民用紅外熱像儀的平均增長幅度為17%，并且正展現(xiàn)出更廣闊的市場(chǎng)需求。

　　由此可見，便于應(yīng)用的紅外視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)具有良好的應(yīng)用前景，適用于森林防火，監(jiān)控系統(tǒng)，電力設(shè)備，航空航天，石化，建筑，冶金，交通，邊防海防等方面。

　　嵌入式紅外網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸系統(tǒng)主要由硬件部分和軟件部分組成。硬件部分由視頻采集模塊，視頻編解碼模塊，圖像處理模塊，數(shù)據(jù)壓縮模塊，網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊等組成;軟件部分采用嵌入式操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

　　紅外網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸具有良好的應(yīng)用前景和商業(yè)價(jià)值，本項(xiàng)目的核心在于紅外處理，盡管目前紅外處理算法已經(jīng)相對(duì)成熟，但仍然存在不少弊端，所以本項(xiàng)目力求在原有算法的基礎(chǔ)上提出創(chuàng)新。

　　本項(xiàng)目計(jì)劃采用virtex2或spartan3e芯片，將紅外處理算法模塊集成于FPGA內(nèi)部，包括濾波，非均勻性校正，灰度拉伸，偽彩增強(qiáng)等部分，通過ISE開發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)各個(gè)算法模塊，并通過XPS將用戶IP集成于硬件系統(tǒng)上，通過內(nèi)置MAC地址及IP的方式將處理完畢的圖像或視頻信息通過以太網(wǎng)傳輸至PC客戶端。

　　項(xiàng)目信息

　　1.項(xiàng)目名稱：基于SOPC的紅外視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)

　　2.應(yīng)用領(lǐng)域：森林防火，監(jiān)控系統(tǒng)，電力設(shè)備，航空航天，石化，建筑，冶金，交通，邊防海防

　　3.系統(tǒng)平臺(tái)概述與資源分析:

　　硬件系統(tǒng)組圖如下：

　　圖1基于SOPC的紅外視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)

　　本框架采用FPGA+ARM的方案，可分為三個(gè)部分：前端圖像采集模塊(由CPLD、A/D、CCD等構(gòu)成);FPGA模塊(采用Spartan-3A DSP XA3SD1800A)和ARM模塊。由圖像采集模塊進(jìn)行紅外圖像采集，并把采集的圖像灰度數(shù)據(jù)送FPGA模塊進(jìn)行處理，處理完成后的數(shù)據(jù)送ARM模塊進(jìn)行圖像控制顯示。在初步設(shè)計(jì)階段可不考慮ARM模塊，由FPGA直接控制顯示(本框架未對(duì)ARM模塊接口進(jìn)行細(xì)化)。整體框架圖如圖1所示，其中對(duì)FPGA內(nèi)部圖形處理算法模塊做了細(xì)化，數(shù)據(jù)處理流程分析如下。