天津大学 精密测试技术及仪器国家重点实验室, 天津 300072
设计了基于FPGA的图像实时处理系统, 利用FPGA中IP核的内置缓存模块, 通过乒乓结构读写, 实现了图像数据在FPGA内部的缓存和提取。同时利用FPGA数据并行处理的特点, 实现了图像的二值化和边缘提取等预处理, 将图像预处理的时间由原来在DSP内的1s缩小到50ms以内, 使实时图像处理成为可能。
图像缓存 实时处理 FPGA FPGA image storage image process
1 中南大学物理与电子学院, 湖南 长沙 410083
2 中南大学物理与电子学院超微结构与超快过程研究所, 湖南 长沙 410083
介绍了一种基于光学原理存储和恢复多幅图像的方法。利用不同旋转角和槽型角的闪耀光栅分别对多幅灰度图像进行编码，将所有被调制图像叠加并存储到一个纯位相光学元件中。将该位相元件的位相分布经计算机输入到空间光调制器(SLM)上，用于调制入射激光光束。利用透镜对被调制光束进行傅里叶变换，光阑在频域对衍射光斑进行筛选和过滤，再通过透镜恢复图像，由CCD记录恢复的图像。实验结果显示本方法可实现22幅图像信息的高质量存储和恢复，且具有图像存储信息量大、操作简便、易于加密等优点。
图像处理 图像存储 空间光调制器 位相元件 闪耀光栅 光学全息 光学学报
2013, 33(12): 1205002
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,长春 130033
2 中国科学院 研究生院,北京 100039
为解决现有Base型Camera Link相机需要专用采集卡和系统机才能存储的问题,设计了基于FPGA的脱机存储系统。该系统使用两片SDRAM交替缓存图像后,经乒乓操作存储到两块IDE固态硬盘中。该系统实现了分辨率为640×480,帧频为100 f/s的10位图像数据存储。实验表明系统实现了图像数据的完整存储。
图像存储 现场可编程逻辑阵列 同步动态随机存取器 IDE固态硬盘 image storage camera link Camera Link FPGA SDRAM IDE solid-state hard disk
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林，长春130033
2 中国科学院 研究生院，北京100049
为满足Camera Link相机图像存储系统小型化、可移动、易携带的要求，设计了基于Xilinx公司V4系列现场可编程门阵列(FPGA)和TI公司6000系列数字信号处理器(DSP)相结合的硬件电路方案。首先，在FPGA的控制下图像数据缓存到一片SDRAM中，同时读出另外一片SDRAM中缓存的图像，经乒乓操作存储到两块固态硬盘中。其次，DSP与上位机用百兆网连接，在上位机的控制下，DSP从外部存储器接口(EMIF)中获取图像数据后，发送给上位机完成实时显示或者存储图像回放的功能。实验表明: 在相机分辨率为640×480、帧频为100 f/s且像素为10位时，该系统可以不丢帧地完成图像存储任务。在不需要实时显示的应用场合，系统可以单独完成脱机存储任务，满足Base型Camera Link相机的便携存储要求。
图像存储 Camera link接口 SDRAM控制器 image storage camera link interface FPGA FPGA SDRAM controller DSP DSP
1 中国科学院光电技术研究所,成都 610209
2 中国科学院 研究生学院,北京 100039
高速大容量图像数据的存储技术是数字图像处理中的一项重要技术。为了实现图像数据的高速实时存储,提出了在嵌入式Linux 平台上基于SSD 硬盘的高速数字图像记录方法。采用Linux 驱动程序控制SAS 硬盘控制器,将图像数据高速记录在SSD 硬盘上。介绍了整个系统结构,给出了Linux 驱动程序的实现方法,分析了影响图像数据记录速度的因素。实验测试中图像数据记录速度可以达到150 MB/s,可以满足对高帧频相机的高速图像数据存储的要求。
高速图像存储 SSD 硬盘 嵌入式Linux SAS 控制器 high-speed image storage solid state disk embedded Linux SAS controller
1 中国科学院 光电技术研究所,四川 成都 610209
2 中国科学院 研究生院, 北京 100039
为了实现光电跟踪测量系统高精度测量中图像数据的超高速实时存储,提出了基于双数据率(DDR)模组阵列的超高速数字图像存储方案。采用大容量DDR双列直插式内存模组(DIMM)阵列作存储介质,现场可编程门阵列(FPGA)作DDR模组阵列控制器,设计了存储系统。介绍了存储系统的总体设计框图,给出了DDR模组阵列控制器的各模块设计和图像数据的输入、输出方法。测试中完成了数据速率为1 000 MB/s的高速图像实时存储;分析表明其最高数据存储速率可达1 828 MB/s,可满足光电跟踪测量系统高精度测量对高帧频、大靶面图像传感器输出图像数据超高速实时存储的需求。
光电跟踪与测量 超高速图像存储 双数据率双列直插式内存模组 现场可编程门阵列 opto-electronic track and measurement ultra high-speed image storage Double-data Rate Dual In-line Memory Module(DDR DI Field Programming Gate Array(FPGA)
1 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学技术国家重点实验室, 西安 710068
2 中国科学院理化技术研究所, 北京 100101
采用两种光致变色俘精酸酐体系化合物[1,2,4-三甲基-5-苯基-3-吡咯甲叉(异丙叉)俘精酸酐和对-N,N-二甲基苯基-2-甲基-3-恶唑甲叉(异丙叉)俘精酸酐]制备了单层双色聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复合薄膜感光记录材料。采用双波长(650 nm和488 nm)图像存储和读出光路，实现了用两种波长在双色复合薄膜的同一位置同时记录两幅图像。当分别用各自对应的波长读出时，两幅图像各自获得了高衬比度，且二者之间的串扰很小，证明了在双色光致变色俘精酸酐材料上进行双波长复用图像光存储的可行性。
薄膜光学 光电材料 光致变色 俘精酸酐 光学图像存储
1 山东大学晶体材料国家重点实验室， 济南 250100
2 哈尔滨工业大学应用化学系， 哈尔滨 150001
研究了系列Ce∶Fe掺杂以及不同后处理态(生长态、还原态和氧化态)铌酸锂晶体的透过率光谱和光折变全息存储特性。实验结果表明单掺Ce铌酸锂晶体具有较好的图像存储质量和较宽的透过率光谱范围，二波耦合增益相对较低；高掺杂铌酸锂样品的透过率光谱范围较窄,光折变二波耦合增益较低。晶体的后处理对铌酸锂样品的光折变特性影响明显，双掺Ce∶Fe还原态铌酸锂晶体具有较高的二波耦合增益；氧化态样品具有较大的透过率光谱范围；还原态样品具有较大的光折变二波耦合增益特性。实验结果还表明在同种样品中难于同时获得大的二波耦合增益和图像存储质量。
非线性光学 晶体 晶体掺杂 退火 光谱 图像存储 光折变效应
1 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学技术国家重点实验室,西安,710068
2 中国科学院物理化学技术研究所,北京,100101
对一种新型可用于可擦重写光存储的有机光致变色材料――吡咯俘精酸酐,测定了它的光致变色双稳态吸收光谱,呈色态的吸收峰在635 nm,无色态的吸收峰在385 nm。利用其双稳态特性,在吡咯俘精酸酐/PMMA薄膜上实现了图像光存储。所存储的图像对比度高,用普通相机在自然光下即可直接读出。在膜上存储的图像在室温下暗处保存6个月未见消退,估计此条件下保存期可以年计。
光电材料 吡咯俘精酸酐 光致变色 双稳态 图像光存储
1 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学技术国家重点实验室,陕西,西安,710068
2 西安交通大学电子科学与技术系,陕西,西安,710049
利用YAG激光器二倍频532 nm连续激光作为记录光，连续单色光作为读出光，在细菌视紫红质(BR D96N)材料上进行了图像写/读实验。通过理论分析BR D96N膜所记录的图像对比度随读出光波长变化趋势，得到图像对比度变化曲线，并通过实验方法验证。实验结果表明，在BR D96N膜基态峰(570 nm)附近550 nm波长处，可获得最佳的图像对比度(～1.63:1)；在亚稳态(M态)吸收带内(390～450 nm)，图像出现反转现象。
图像处理 图像对比度 细菌视紫红质膜(BR膜) 图像存储
