计算机成像数据实时传送的具体实现

陈武发 惠州经济职业技术学院

在很多领域中都需要运用到计算机成像系统，例如在一些飞行员的地面训练过程中，由于一个有效的场景还原对于飞行员的训练真实性和效率有着至关重要的作用，因此在成像数据的传送中需要在技术上把好关。而这类计算机成像系统有着三个方面的特点。第一，对于实时性的把控要求是非常高的，这也是由于技术应用的特征所在；第二，在成像数据上的准确性有一定的要求，包括图像在实物中的细节体现；第三，在计算机成像数据实时传送的过程中需要保持相关数据库处于一个自动生成的状况。

1 计算机成像系统的原理及其组成

了解计算机成像系统的原理及其组成对于分析其数据实时传送的具体实现有着重要的作用，而本文主要分析的是MCGI-9410T成像系统，下面从五个方面进行简要的描述。

1.1 管理计算机

成像的基本要求需要根据相关人物或角度的眼点进行图像获取，当图像处于一个不断变换的过程这对于技术而言要求性比较高。运用管理计算机的功能能够很好在这一块进行处理，关于眼点所获取的图像能够经过计算机的处理之后而在CRT上显示其运动的轨迹。

1.2 视景数据库

在很多行业中对于图像的清晰度要求很高，比如说将一块抹布进行图像呈现，通过相关数据的传送不仅需要让人认识到这是一块抹布，还需要看清其中的褶皱、纹理，因此在视景数据库的要求上需要更加精密。一个有效的视景数据库需要建立在管理处理器的协助之下，以此来实现图像表面的逼真性。

1.3 几何处理器

在视景数据库传送完毕之后，需要提取到图像中有效的部分，因此还需要加入一个几何处理器。几何处理器最为关键的作用在于对传送过来的图像剪裁出想要获取的那一部分，除此之外在图像表面的背离部分需要得到一定的消除。利用坐标法是几何处理器实现的核心技术，其中纹理映射算式系数对于整个图像数据的准确获取有着关键性的作用，包括为了使图像的呈现更具逼真性而在对元面上的细节划分。在MCGI-9410T成像系统中使用的几何处理器为TMS320C25，这种处理器最大的优势性在于其高速的作用状态，因此在计算机成像的过程中能够保证相对的实时性。

1.4 像素处理器

像素处理器的作用主要在于在图像数据获取之后对其颜色上的填充，在MCGI-9410T成像系统中利用FPGA芯片的作用以此来实现此类功能。除了在颜色上的补充之外，像素处理器还能够实现图像的透明化和一些光线上的浓淡处理。

1.5 显示单元

在计算机将图像的相关数据进行实时化传送之后，最后需要安装一个显示单元将整个画面呈现出来。显示单元在技术上的应用涉及到多个方面，比如说FPGA、D/A变换器等，都能够在显示功能上起到一定的作用。

2 计算机成像数据实时传输的几个关键技术

2.1 实时纹理生成系统

纹理生成系统的技术好坏决定了整个画质的影响，而在计算机成像的过程中还需要保证一定的实时性，这就要求了整个纹理生成系统在相关图像参数计算中能够达到一种速度化和准确化的状态。其中最为关键的技术在于算法，MCGI-9410T成像系统中运用了纹理映射算法和纹理抗混算法，在此类问题上得到了有效的解决。

2.2 快速浓淡算法及生成系统

此系统的核心在于将相邻像素存在的关联性进行一定的整合，而这类整合主要是基于几何性的角度出发，然后整个图像的实时性在线性内插方法的辅助下能够很好的进行呈现。由于图像需要保证实时性的关键在于算法上的速度提升，而快速浓淡算法及生成系统在进行相关的加法和查表上所需要进行的次数非常少的，进而在实时性上能够有着很好的体现。

2.3 FPGA（现场可编程门阵列）的应用

为了能够在实时性上得到能够的呈现，还需要安装一个相关芯片对其逻辑算法进行速度提升，而在芯片的选择上还需要注意其价格上的选择，FPGA芯片不仅在价格上设置比较合理，还能够在硬件设计方面起到很好的推进，在图像传送的过程中由于其延迟性小的优势因此得到了广泛的应用，也是图像能够实现实时传送的关键所在。

3 结语

计算机成像数据实时传送具体实现的关键在于系统上的改进，相关的处理器、芯片等在逻辑算法上的速度提升、在延迟时间上的减少，这样在图像数据进行传送所花费的时间才能大大缩短，进而体现其实时性的特点。

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