1. FPGA程序設計

程序分為串口接收與云臺控制部分和視頻處理部分。兩部分程序并行運行，相互保持獨立。

2.2.1

串口接收與云臺控制部分

通用板處理后結果用串口發送到串口接收與云臺控制模塊，此處對命令進行譯碼，分別進行云臺電機的運動控制和攝像頭的拉遠拉近以及聚焦的控制。

2.2.2

視頻處理部分

先配置編碼芯片和解碼芯片，對視頻輸入信號進行行，列，場的分辨。視頻處理主要包括字符疊加，顏色的改變，二值處理等等，處理完的視頻信號疊加上行場信號進行輸出。

2.3硬件電路設計

主芯片采用BGA封裝，其他芯片為SMA表貼封裝，電路板為八層，信號線寬為5mil，電源線寬30mil，板厚2mm, 為了保證信號完整性，其中4層為信號走線層，兩層地層，兩層電源層，信號層之間用地層或電源層隔開，相鄰信號層走線盡量保持垂直。

• 設計性能指標

1. 雙路人眼圖像的分辨率為320x240，平均處理速度為10幀/秒；
2. 視頻眼鏡雙路VGA視頻顯示，分辨率為640x480，幀頻為25幀/秒；
3. 水平方向視場范圍為0到355度，豎直方向視場范圍為-5到50度，水平轉動和俯仰運動的最小角度是0.9度；
4. 水平方向視場最大轉速約為20度/s,垂直方向視場最大轉速約為10度/s；；

• 創新點和結論

1. 將遠端攝像頭與人眼的觀察動作同步，實現觀察范圍和對象的自動調整，整個控制過程符合人體用眼習慣，方便快捷;
2. 將專用系統平臺（硬件和軟件自行設計）和通用系統平臺（軟件設計）高效聯合使用；
3. 模塊化設計，方便二次開發，可作為高校學習和實驗的平臺。

• 成果的應用前景

1. 醫療電子領域

在現場手術和遠程醫療中，利用高性能攝像頭可以輔助醫生準確精細進行手術，同時操作更加方便、人性化；

2. 車輛駕駛

駕駛者可利用該系統通過人眼的移動控制車輛的行駛方向，為殘疾人群駕駛車輛提供可能；

3. 探測和監控

將該系統組裝在機器人上，用于在極端環境或者對人體有害的環境等條件下遠程控制機器人探測目標；

4. 消費電子領域

基于視覺信息的人機交互可應用于3D游戲和家庭影院；

5. 軍事領域

可應用于頭盔顯示器，在車輛、飛機駕駛員以及單兵作戰時的命令傳達、戰場觀察、地形查看、夜視系統顯示、車輛和飛機的炮瞄系統等；

6. 心理學科學研究

通過設置特定視頻場景并實時獲得眼球動作,一定程度上可獲得測試者心理表現的信息，相應的技術結合腦電及心電的監測可以促進對人體系統信息反映及心里活動的研究；

7. 實驗平臺

模塊化設計，可作為高校課程實驗和課外創新活動的平臺，學生可以編寫自己的算法實現不同的功能。

雖然我國在此領域的研究和開發工作已經開展，但是目前國內市場上尚無具有完全自主知識產權的同類產品。由于其在民用和軍用方面的廣泛和重要的應用，其經濟效益十分可觀。