人臉識別技術(shù)繼指紋識別、虹膜識別以及聲音識別等生物識別技術(shù)之后,以其獨特的方便、經(jīng)濟及準確性而越來越受到世人的矚目。作為人臉識別系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)—人臉檢測,隨著研究的深入和應用的擴大,在視頻會議、圖像檢索、出入口控制以及智能人機交互等領(lǐng)域有著重要的應用前景,發(fā)展速度異常迅猛。 FPGA的制造技術(shù)不斷發(fā)展,它的功能、應用和可靠性逐漸增加,在各個行業(yè)也顯現(xiàn)出自身的優(yōu)勢。FPGA允許用戶根據(jù)自己的需要來建立自己的模塊,為用戶的升級和改進留下廣闊的空間。并且速度更高,密度也更大,其設(shè)計方法的靈活性降低了整個系統(tǒng)的開發(fā)成本,F(xiàn)PGA 設(shè)計成為電子自動化設(shè)計行業(yè)不可缺少的方法。 本文從人臉檢測算法入手,總結(jié)基于FPGA上的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計方法,使用IBM的Coreconnect掛接自定義模塊技術(shù)。經(jīng)過訓練分類器、定點化、以及硬件加速等方法后,能夠使人臉檢測系統(tǒng)在基于Xilinx的Virtex II Pro開發(fā)板上平臺上,達到實時的檢測效果。本文工作和成果可以具體描述如下: 1. 算法分析:對于人臉檢測算法,首先確保的是檢測率的準確性程度。本文所采用的是基于Paul Viola和Michael J.Jones提出的一種基于Adaboost算法的人臉檢測方法。算法中較多的是積分圖的特征值計算,這便于進一步的硬件設(shè)計。同時對檢測算法進行耗時分析確定運行速度的瓶頸。 2. 軟硬件功能劃分:這一步考慮市場可以提供的資源狀況,又要考慮系統(tǒng)成本、開發(fā)時間等諸多因素。Xilinx公司提供的Virtex II Pro開發(fā)板,在上面有可以供利用的Power PC處理器、可擴展的存儲器、I/O接口、總線及數(shù)據(jù)通道等,通過分析可以對算法進行細致的劃分,實現(xiàn)需要加速的模塊。 3. 定點化:在Adaboost算法中,需要進行大量的浮點計算。這里采用的方法是直接對數(shù)據(jù)位進行操作它提取指數(shù)和尾數(shù),然后對尾數(shù)執(zhí)行移位操作。 4. 改進檢測用的級聯(lián)分類器的訓練,提出可以迅速提高分類能力、特征數(shù)量大大減小的一種訓練方法。 5. 最后對系統(tǒng)的整體進行了驗證。實驗表明,在視頻輸入輸出接入的同時,人臉檢測能夠達到17fps的檢測速度,并且獲得了很好的檢測率以及較低的誤檢率。
標簽: FPGA 人臉檢測 系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間: 2013-07-01
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當前,隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,智能化系統(tǒng)中需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量日益增大,要求數(shù)據(jù)傳送的速度也越來越快,傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸方式已無法滿足目前的要求。在此前提下,采用高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)成為必然,DMA(直接存儲器訪問)技術(shù)就是較理想的解決方案之一,能夠滿足信息處理實時性和準確性的要求。 本文以EDA工具、硬件描述語言和可編程邏輯器件(FPGA)為技術(shù)支撐,設(shè)計DMA控制器的總體結(jié)構(gòu)。在通道檢測模塊中,解決了信號抗干擾和請求信號撤銷問題,并提出并行通道檢測算法;在優(yōu)先級管理模塊中提出了動態(tài)優(yōu)先級端口響應機制;在傳輸模塊中采用狀態(tài)機的設(shè)計思想設(shè)計多個通道的數(shù)據(jù)傳輸。通過各模塊問題的解決及新方法的采用,最終設(shè)計出基于FPGA的多通道DMA控制器的IP軟核。實驗仿真結(jié)果表明,本控制器傳輸速度較快,主頻達100MHz以上,且工作穩(wěn)定。
上傳時間: 2013-05-16
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基于RS-485的多點數(shù)據(jù)采集與顯示系統(tǒng)。
上傳時間: 2013-05-24
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在團簇與激光相互作用的研究中和在團簇與加速器離子束的碰撞研究中,需要對加速器束流或者激光束進行脈沖化與時序同步,同時用于測量作用產(chǎn)物的探測系統(tǒng)如飛行時間譜儀(TOF)等要求各加速電場的控制具有一定的時序匹配。在整個實驗中,需要用到符合要求的多路脈沖時序信號控制器,而且要求各脈沖序列的周期、占空比、重復頻率等方便可調(diào)。為此,本論文基于FPGA設(shè)計完成了一款多路脈沖時序控制電路。 本文基于Altera公司的Cyclone系列FPGA芯片EPlC3T100C8,設(shè)計出了一款可以同時輸出8路脈沖序列、各脈沖序列之間具有可調(diào)高精度延遲、可調(diào)脈沖寬度及占空比等。論文討論了FPGA芯片結(jié)構(gòu)及開發(fā)流程,著重討論了較高頻率脈沖電路的可編程實現(xiàn)方法,以及如何利用VHDL語言實現(xiàn)硬件電路軟件化設(shè)計的技巧與方法,給出了整個系統(tǒng)設(shè)計的原理與實現(xiàn)。討論了高精密電源的PWM技術(shù)原理及實現(xiàn),并由此設(shè)計了FPGA所需電源系統(tǒng)。給出了配置電路設(shè)計、數(shù)據(jù)通信及接口電路的實現(xiàn)。開發(fā)了上層控制軟件來控制各路脈沖時序及屬性。 該電路工作頻率200MHz,輸出脈沖最小寬度可達到10ns,最大寬度可達到us甚至ms量級。可以同時提供l路同步脈沖和7路脈沖,并且7路脈沖相對于同步脈沖的延遲時間可調(diào),調(diào)節(jié)步長為5ns。
上傳時間: 2013-06-15
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多功能EDA仿真/教學實驗系統(tǒng)產(chǎn)品簡介北京普立華電子科技有限公司研發(fā)部提供核心模塊-單片機系統(tǒng)核心模塊-CPLD核心模塊-FP
標簽: EDA 多功能 仿真 教學實驗系統(tǒng)
上傳時間: 2013-05-26
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SmartSOPC 多功能教學實驗開發(fā)平臺――產(chǎn)品特性及技術(shù)參數(shù)概述:SmartSOPC 多功能教學實驗開發(fā)平臺集眾多種功能于一體,是SOPC
標簽: SmartSOPC 多功能 教學實驗 開發(fā)平臺
上傳時間: 2013-06-07
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數(shù)控系統(tǒng)在工礦領(lǐng)域已得到廣泛應用,計算機數(shù)控系統(tǒng)通過對數(shù)字化信息的處理和運算,并轉(zhuǎn)化成脈沖信號,實現(xiàn)對步進電機的控制,進而控制數(shù)控機床動作和零件加工。隨著嵌入式技術(shù)的發(fā)展,我們可以設(shè)計規(guī)模更小,成本更低,功能更特定的嵌入式系統(tǒng)來完成傳統(tǒng)計算機數(shù)控系統(tǒng)所完成的工作。 步進電機以其精度高、控制靈活、定位準確、起停迅速、工作可靠、能直接接受數(shù)字信號的特點,成為數(shù)控系統(tǒng)中的重要執(zhí)行部件。然而根據(jù)步進電機的特性,必須要采取適當而有效的升降速控制策略,特別是在多電機連動的系統(tǒng)中,對多個電機連動的速度控制和脈沖分配也很值得研究。在本文中作者將介紹一種三軸連動的速度控制和脈沖分配的優(yōu)化算法,以及其在基于FPGA和ARM配合的高速數(shù)控雕刻機控制系統(tǒng)中的實現(xiàn)。 在本文中還可以看見,為了減小本系統(tǒng)中主控MCU的壓力,作者還將利用FPGA來設(shè)計一個針對多電機連動的速度控制和脈沖分配優(yōu)化算法的外圍定制控制器。 最終實驗結(jié)果表明,作者所提出的優(yōu)化算法及其在本系統(tǒng)的實現(xiàn)方案,完全達到客戶所提出的高速數(shù)控雕刻機控制系統(tǒng)的各項設(shè)計性能指標。
上傳時間: 2013-07-02
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現(xiàn)代雷達系統(tǒng)廣泛采用脈沖壓縮技術(shù),用以解決作用距離與分辨能力之間的矛盾。脈沖壓縮是指雷達通過發(fā)射寬脈沖,保證足夠的最大作用距離,而接收時,采用相應的脈沖壓縮法獲得窄脈沖以提高距離分辨率的過程。同時,數(shù)字信號處理技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應用,為雷達脈沖壓縮處理的數(shù)字化實現(xiàn)提供了可能。 本文主要研究雷達多波形頻域數(shù)字脈沖壓縮系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)實現(xiàn)。在匹配濾波理論的指導下,成功研制了基于FPGAEP1K100QC208-1和4片高性能ADSP21160M的多波形頻域數(shù)字脈沖壓縮系統(tǒng)。該系統(tǒng)可處理時寬在42μs以內(nèi)、帶寬在5MHz以下的線性調(diào)頻信號(LFM),非線性調(diào)頻信號(NLFM)和Taylor四相碼信號,且技術(shù)指標完全滿足實用系統(tǒng)的設(shè)計要求。 本文完成的主要工作和創(chuàng)新之處有:(1)基于雙通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD10242設(shè)計高精度數(shù)據(jù)采集電路,為整個脈壓系統(tǒng)的工作提供必要的條件。完成了前端模擬信號輸入電路的優(yōu)化和差分輸入時鐘的產(chǎn)生,以實現(xiàn)高精度采樣。 (2)根據(jù)協(xié)議和脈壓系統(tǒng)的工作要求,以基于FPGAEP1K100QC208完成系統(tǒng)控制,使整個脈壓系統(tǒng)正確穩(wěn)定地工作。同時以該FPGA生成雙口RAM,實現(xiàn)數(shù)據(jù)暫存,以匹配采樣速率和脈壓系統(tǒng)頻率。 (3)設(shè)計基于4片高性能ADSP21160M的緊耦合并行處理系統(tǒng),以完成多波形頻域數(shù)字脈沖壓縮的全部運算工作。4片DSP共享外部總線,且各DSP以鏈路口互連,進行數(shù)據(jù)通信。各DSP還使用一個鏈路口連接到接口板DSP,將脈壓結(jié)果送出。 (4)以一片ADSP21160M和一片EP1K100QC208為核心,設(shè)計輸出板電路,完成數(shù)據(jù)對齊、求模和數(shù)據(jù)向下一級的輸出,并產(chǎn)生模擬輸出。 (5)調(diào)試并改進處理板和輸出板。
標簽: FPGA DSP 多波形 壓縮系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-11
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本文首先研究了常規(guī)的數(shù)據(jù)采集的方法,針對由單片機構(gòu)成的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理能力弱的問題提出了基于現(xiàn)場可編程門陣列(FieldProgrammableGateArray,FPGA)為邏輯控制芯片對三片A/D芯片進行控制的遠程多路數(shù)據(jù)采集的解決方案。 本文利用VisualBasic編寫串口通信程序,通過串行端口向FPGA數(shù)據(jù)采集板發(fā)送數(shù)據(jù)采集的參數(shù)指令,FPGA數(shù)據(jù)采集板接受指令后進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集,并通過串行通信將數(shù)據(jù)發(fā)送到PC機,在通信過程中完全遵守RS-232協(xié)議,具有較強的通用性和推廣價值。然后本文重點介紹了該采集系統(tǒng)的硬件設(shè)計原理和軟件設(shè)計框架,實現(xiàn)實時嵌入式微機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件和硬件設(shè)計方法,將部分軟件的功能改由硬件實現(xiàn),從邏輯上大大簡化了嵌入式軟件的設(shè)計。
標簽: FPGA WEB 遠程 多路數(shù)據(jù)采集
上傳時間: 2013-04-24
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本文首先研究了常規(guī)的數(shù)據(jù)采集的方法,針對由單片機構(gòu)成的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理能力弱的問題提出了基于現(xiàn)場可編程門陣列(FieldProgrammableGateArray,FPGA)為邏輯控制芯片對三片A/D芯片進行控制的遠程多路數(shù)據(jù)采集的解決方案。 本文利用VisualBasic編寫串口通信程序,通過串行端口向FPGA數(shù)據(jù)采集板發(fā)送數(shù)據(jù)采集的參數(shù)指令,FPGA數(shù)據(jù)采集板接受指令后進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集,并通過串行通信將數(shù)據(jù)發(fā)送到PC機,在通信過程中完全遵守RS-232協(xié)議,具有較強的通用性和推廣價值。然后本文重點介紹了該采集系統(tǒng)的硬件設(shè)計原理和軟件設(shè)計框架,實現(xiàn)實時嵌入式微機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件和硬件設(shè)計方法,將部分軟件的功能改由硬件實現(xiàn),從邏輯上大大簡化了嵌入式軟件的設(shè)計。
標簽: FPGA WEB 遠程 多路數(shù)據(jù)采集
上傳時間: 2013-05-30
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