計算機成像數據實時傳送的具體實現

陳武發 惠州經濟職業技術學院

在很多領域中都需要運用到計算機成像系統，例如在一些飛行員的地面訓練過程中，由于一個有效的場景還原對于飛行員的訓練真實性和效率有著至關重要的作用，因此在成像數據的傳送中需要在技術上把好關。而這類計算機成像系統有著三個方面的特點。第一，對于實時性的把控要求是非常高的，這也是由于技術應用的特征所在；第二，在成像數據上的準確性有一定的要求，包括圖像在實物中的細節體現；第三，在計算機成像數據實時傳送的過程中需要保持相關數據庫處于一個自動生成的狀況。

1 計算機成像系統的原理及其組成

了解計算機成像系統的原理及其組成對于分析其數據實時傳送的具體實現有著重要的作用，而本文主要分析的是MCGI-9410T成像系統，下面從五個方面進行簡要的描述。

1.1 管理計算機

成像的基本要求需要根據相關人物或角度的眼點進行圖像獲取，當圖像處于一個不斷變換的過程這對于技術而言要求性比較高。運用管理計算機的功能能夠很好在這一塊進行處理，關于眼點所獲取的圖像能夠經過計算機的處理之后而在CRT上顯示其運動的軌跡。

1.2 視景數據庫

在很多行業中對于圖像的清晰度要求很高，比如說將一塊抹布進行圖像呈現，通過相關數據的傳送不僅需要讓人認識到這是一塊抹布，還需要看清其中的褶皺、紋理，因此在視景數據庫的要求上需要更加精密。一個有效的視景數據庫需要建立在管理處理器的協助之下，以此來實現圖像表面的逼真性。

1.3 幾何處理器

在視景數據庫傳送完畢之后，需要提取到圖像中有效的部分，因此還需要加入一個幾何處理器。幾何處理器最為關鍵的作用在于對傳送過來的圖像剪裁出想要獲取的那一部分，除此之外在圖像表面的背離部分需要得到一定的消除。利用坐標法是幾何處理器實現的核心技術，其中紋理映射算式系數對于整個圖像數據的準確獲取有著關鍵性的作用，包括為了使圖像的呈現更具逼真性而在對元面上的細節劃分。在MCGI-9410T成像系統中使用的幾何處理器為TMS320C25，這種處理器最大的優勢性在于其高速的作用狀態，因此在計算機成像的過程中能夠保證相對的實時性。

1.4 像素處理器

像素處理器的作用主要在于在圖像數據獲取之后對其顏色上的填充，在MCGI-9410T成像系統中利用FPGA芯片的作用以此來實現此類功能。除了在顏色上的補充之外，像素處理器還能夠實現圖像的透明化和一些光線上的濃淡處理。

1.5 顯示單元

在計算機將圖像的相關數據進行實時化傳送之后，最后需要安裝一個顯示單元將整個畫面呈現出來。顯示單元在技術上的應用涉及到多個方面，比如說FPGA、D/A變換器等，都能夠在顯示功能上起到一定的作用。

2 計算機成像數據實時傳輸的幾個關鍵技術

2.1 實時紋理生成系統

紋理生成系統的技術好壞決定了整個畫質的影響，而在計算機成像的過程中還需要保證一定的實時性，這就要求了整個紋理生成系統在相關圖像參數計算中能夠達到一種速度化和準確化的狀態。其中最為關鍵的技術在于算法，MCGI-9410T成像系統中運用了紋理映射算法和紋理抗混算法，在此類問題上得到了有效的解決。

2.2 快速濃淡算法及生成系統

此系統的核心在于將相鄰像素存在的關聯性進行一定的整合，而這類整合主要是基于幾何性的角度出發，然后整個圖像的實時性在線性內插方法的輔助下能夠很好的進行呈現。由于圖像需要保證實時性的關鍵在于算法上的速度提升，而快速濃淡算法及生成系統在進行相關的加法和查表上所需要進行的次數非常少的，進而在實時性上能夠有著很好的體現。

2.3 FPGA（現場可編程門陣列）的應用

為了能夠在實時性上得到能夠的呈現，還需要安裝一個相關芯片對其邏輯算法進行速度提升，而在芯片的選擇上還需要注意其價格上的選擇，FPGA芯片不僅在價格上設置比較合理，還能夠在硬件設計方面起到很好的推進，在圖像傳送的過程中由于其延遲性小的優勢因此得到了廣泛的應用，也是圖像能夠實現實時傳送的關鍵所在。

3 結語

計算機成像數據實時傳送具體實現的關鍵在于系統上的改進，相關的處理器、芯片等在邏輯算法上的速度提升、在延遲時間上的減少，這樣在圖像數據進行傳送所花費的時間才能大大縮短，進而體現其實時性的特點。

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