目前市场上的红外视频输出设备大多数输出模拟视频信号, 该信号的产生是由设备中的数字信号经 D/A芯片转换的, 但转换过程中必然会带来信号缺损或细节信息丢失, 针对此情况, 本文提出了基于 FPGA的直接显示数字视频的方法。该系统采用 FPGA编程技术, 实现将红外探测设备采集到的非标准数字视频信号转换为标准的数字视频信号, 并通过 DVI转换芯片 TFP410实现可直接在具有 DVI接口的数字显示器上显示的视频图像, 保证了实时观测监控目标位置和轨迹的需求, 在红外视频实时监控系统中有很好的应用前景。

考虑传统的有线或无线控制的LED点阵显示屏需要在Windows计算机中进行操作控制, 软件操作复杂, 更新内容不及时, 应用范围受限, 为此提出一种基于Android控制的点阵显示屏控制策略。通过自建字库, 可显示GB2312 80规定中16×16分辨率的所有汉字和非汉字符号, 在智能手机中运行APP软件编辑显示内容, 通过蓝牙通信方式传送到点阵显示屏控制器可即时显示, 实现显示内容即时更新。以一个16×64的基本显示单元入手详细阐述软件编程思路, 照此可扩展到任意显示分辨率尺寸, 最后给出一个32×64的显示实例。

光子晶体是类比固体晶格制作的新型人工材料,激光全息法是制作光子晶体的重要方法之一,光束偏振在其中起到关键作用.从多光束干涉原理出发,以斜方光子晶体为例探讨了其全息制作的设计思路及光束构型.进而结合计算机模拟,系统研究了线偏振、圆偏振、椭圆偏振等不同偏振组合对“原子”的影响,发现偏振组合和光强比对“原子”形状、取向和位置存在显著影响.进一步设计实验进行验证,结合计算机实时监控调节各光束的偏振和光强,获得了不同偏振组合和光强比下的多种光子晶体结构,发现实验结果与理论预测、数值模拟均符合得很好.该研究不仅有助于提高特定“原子”光子晶体的设计效率,而且可有效降低偏振操控的盲目性,提高实验效率.

提出了一种医学层析图像的计算全息三维可视化技术。首先研究了层析图像序列的三维信息融合, 将层析图像序列的二维信息融合成三维信息, 用计算全息图的方法进行三维信息记录。然后结合空间光调制器的结构特性, 对全息系统的空间频率、参物光夹角、取样间隔以及全息再现像的再现区域和视角等进行了讨论和分析, 并设置了相关参数, 使计算全息系统与电子显示系统相匹配。最后用液晶空间光调制器作为全息图显示载体, 用计算机控制全息图的实时输出, 用雾屏承载三维空间再现像, 建立三维图像光电再现与实时显示系统, 实现层析图像序列的三维可视化, 给出了理论分析与实验结果。

为实现红外预警系统中高速图像的实时显示和存储功能,以Xilinx公司的Virtex 5系列FPGA 芯片为核心处理器设计高速红外图像实时显示与存储系统,系统首先通过光纤端口接收高速图像数据,将数据复制后分两路通过PCI-e接口分别发送至控制计算机以进行显示和存储。设计过程中光通信模块与PCI-e通信模块通过FPGA内核实现,不需要额外采用相关控制芯片,从而减少了系统功耗,增强了系统集成性。实验结果表明,通过PCI-e接口实现处理系统与计算机间通信较传统的PCI接口能大幅提高通信速率,采用x1模式时,实际通信速率可达784 MByte／s,满足红外预警系统实时性方面的要求。

为了对月基极紫外相机输出的科学数据进行采集, 将其生成图像并实时显示, 设计了月基极紫外相机图像采集与实时显示系统。该系统选用XILINX公司的Virtex II系列FPGA作为图像采集和处理以及控制中心, 完成科学数据接收、图像数据生成和存储以及USB接口控制功能,利用RS-422接口实现与极紫外相机的通讯功能, 利用LVDS接口接收相机发送的科学数据。输出的图像数据通过USB总线传输到上位机, 由上位机形成图像并实时显示。该系统与极紫外相机进行了联合成像实验, 实验结果证明, 本系统在光子计数率为66 kcps的情况下, 能够正确地采集科学数据将其转换为图像数据并实现实时显示功能。

基于高速单片机芯片C8051F120和CPLD芯片EPM570T100，设计了一种高精度伺服控制器。该控制器具有LCD显示和通过串口设置显示菜单的功能，可以实时地在液晶屏上显示伺服控制系统的控制信息。给出了该伺服控制系统液晶显示模块的硬件结构设计和软件流程设计。实验结果表明，该液晶显示模块设计具有工作稳定、刷新速度快的特点，能够满足伺服控制系统实时显示的要求。

针对该系统数据量大、传输速度高、存储时间长等特点；为保证系统稳定性，解决丢帧与错帧问题，采用多线程技术，创建显示、存储、同步三个并发执行线程，并根据实际工程项目经验，对串口读写次数加以控制，存储成方便操作的一个大文件。实验表明：实际应用在图像分辨率320×256下（最高测试过1280×1024），像素宽度14 位，连续存储30min 以上，帧出错率为0，远低于项目的精度要求标准（帧出错率万分之三），通过判读软件回放，图像清晰，靶目标判读精确，应用到某工程项目中。

为解决基于CameraLink接口的相机必须使用专用采集卡和系统机才能显示的问题，设计了一种结构简单、携带方便的图像实时显示系统。该系统采用2片SDRAM对图像进行交替缓存，并在Xilinx公司的Spatan3系列现场可编程门阵列(FPGA)中完成了较为复杂的主要控制逻辑。将CameraLink输入的图像经过拼接、BIN等预处理后缓存到1片SDRAM，同时按照一定格式以25 frame(50 field)/s的速度读出另1片SDRAM中的图像，经ADV7300转换成模拟电视信号后送到模拟显示器显示。结果表明，在相机帧频为3.6 frame/s时，该系统可以实时显示大面阵CCD数字航测相机拍摄的图像，能观察不同分辨率的图像以及原图像任何部位的细节，并能根据天气条件调整显示亮度以更好地观察图像。该系统只包含1块电路板和1个模拟显示器，已成功应用于4 008×5 344面阵的CCD数字航测相机中。

分析了高校工程训练中心车间管理的特点，详细地阐述了车间多层面图文实时显示系统的设计方案，并给出了应用实例。本文以工程训练实际需要为背景而设计开发的多层面图文显示系统，克服了一般信息管理都停留于上层的缺点，达到车间层面的信息化，并通过人性化的设计和实时显示，提高了整个工程训练中心的现化化管理水平、工作效益和经济效益。