隨著移動終端、多媒體、Internet網(wǎng)絡(luò)、通信,圖像掃描技術(shù)的發(fā)展,以及人們對圖象分辨率,質(zhì)量要求的不斷提高,用軟件壓縮難以達(dá)到實(shí)時(shí)性要求,而且會帶來因傳輸大量原始圖象數(shù)據(jù)帶來的帶寬要求,因此采用硬件實(shí)現(xiàn)圖象壓縮已成為一種必然趨勢。而熵編碼單元作為圖像變換,量化后的處理環(huán)節(jié),是圖像壓縮中必不可少的部分。研究熵編解碼器的硬件實(shí)現(xiàn),具有廣闊的應(yīng)用背景。本文以星載視頻圖像壓縮的硬件實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目為背景,對熵編碼器和解碼器的硬件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行探討,給出了并行熵編碼和解碼器的實(shí)現(xiàn)方案。熵編解碼器中的難點(diǎn)是huffman編解碼器的實(shí)現(xiàn)。在設(shè)計(jì)并行huffman編碼方案時(shí)通過改善Huffman編碼器中變長碼流向定長碼流轉(zhuǎn)換時(shí)的控制邏輯,避免了因數(shù)據(jù)處理不及時(shí)造成數(shù)據(jù)丟失的可能性,從而保證了編碼的正確性。而在實(shí)現(xiàn)并行的huffman解碼器時(shí),解碼算法充分利用了規(guī)則化碼書帶來的碼字的單調(diào)性,及在特定長度碼字集內(nèi)碼字變化的連續(xù)性,將并行解碼由模式匹配轉(zhuǎn)換為算術(shù)運(yùn)算,提高了存儲器的利用率、系統(tǒng)的解碼效率和速度。在實(shí)現(xiàn)并行huffman編碼的基礎(chǔ)上,結(jié)合針對DC子帶的預(yù)測編碼,針對直流子帶的游程編碼,能夠?qū)D像壓縮系統(tǒng)中經(jīng)過DWT變換,量化,掃描后的數(shù)據(jù)進(jìn)行正確的編碼。同時(shí),在并行huffman解碼基礎(chǔ)上的熵解碼器也可以解碼出正確的數(shù)據(jù)提供給解碼系統(tǒng)的后續(xù)反量化模塊,進(jìn)一步處理。在本文介紹的設(shè)計(jì)方案中,按照自頂向下的設(shè)計(jì)方法,對星載圖像壓縮系統(tǒng)中的熵編解碼器進(jìn)行分析,進(jìn)而進(jìn)行邏輯功能分割及模塊劃分,然后分別實(shí)現(xiàn)各子模塊,并最終完成整個(gè)系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)過程中,用高級硬件描述語言verilogHDL進(jìn)行RTL級描述。利用了Altera公司的QuartusII開發(fā)平臺進(jìn)行設(shè)計(jì)輸入、編譯、仿真,同時(shí)還采用modelsim仿真工具和symplicity的綜合工具,驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的正確性。通過系統(tǒng)波形仿真和下板驗(yàn)證熵編碼器最高頻率可以達(dá)到127M,在62.5M的情況下工作正常。而熵解碼器也可正常工作在62.5M,吞吐量可達(dá)到2500Mbps,也能滿足性能要求。仿真驗(yàn)證的結(jié)果表明:設(shè)計(jì)能夠滿足性能要求,并具有一定的使用價(jià)值。
上傳時(shí)間: 2013-05-19
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射擊訓(xùn)練是基本的軍事訓(xùn)練科目,改善訓(xùn)練環(huán)境、改進(jìn)訓(xùn)練質(zhì)量,在現(xiàn)代軍隊(duì)建設(shè)中具有重要的意義。本文首先從國內(nèi)外自動報(bào)靶技術(shù)的研究現(xiàn)狀出發(fā)論述了自動報(bào)靶技術(shù)的發(fā)展,在此基礎(chǔ)上提出了基于嵌入式機(jī)器視覺的智能報(bào)靶系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。 本文討論了基于機(jī)器視覺的嵌入式報(bào)靶系統(tǒng)終端硬件組成、相關(guān)圖像格式和Linux操作系統(tǒng),分析了嵌入式Linux操作系統(tǒng)、Qt/E和開源計(jì)算機(jī)視覺庫OpenCV關(guān)于ARM9處理器的移植,研究了圖像校正、圖像灰度化及二值化、圖像分割與裁剪和識別判靶的相關(guān)算法,提出了顏色模板判靶的理論,并通過以ARM嵌入式圖像處理識別模塊為核心,采用功能模塊設(shè)計(jì)理念的實(shí)現(xiàn)方案,從底層的操作系統(tǒng)及相關(guān)軟件的移植入手到圖像采集傳輸、圖像處理、識別判靶等步驟,解決了依托ARM處理器結(jié)合USB攝像頭完成自動圖像識別報(bào)靶的問題。文中給出了報(bào)靶系統(tǒng)的詳細(xì)硬件組成方案,并在嵌入式Linux操作系統(tǒng)下依托Qt庫和開源計(jì)算機(jī)視覺庫(OpenCV)解決了軟件組成與具體實(shí)現(xiàn),最終在此基礎(chǔ)上論述了本課題設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置及詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
標(biāo)簽: ARMLinuz 機(jī)器視覺 軍用 自動
上傳時(shí)間: 2013-07-18
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隨著數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展,傳統(tǒng)的門禁系統(tǒng)由于鑒別方式、速度和性能等方面的限制,很難滿足安全可靠和網(wǎng)絡(luò)化的控制需求。由于識別技術(shù)的不斷成熟,基于人體生理特征的身份識別系統(tǒng)逐漸被人們開始采用,目前,從實(shí)用的角度看,指紋識別技術(shù)要比其它生物識別技術(shù)更安全和方便,這是因?yàn)槿说闹讣y具有唯一性、不變性以及貼身性的特點(diǎn)。傳統(tǒng)的門禁控制器常采用單片機(jī)開發(fā),利用串行通信接口向遠(yuǎn)程上位機(jī)傳送數(shù)據(jù),多個(gè)門禁控制器一般組成RS485網(wǎng)絡(luò),通信線路專用且不易于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制和遠(yuǎn)程控制,而基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信的門禁系統(tǒng)通過局域網(wǎng)傳遞數(shù)據(jù),很容易實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和分布式管理。 文中設(shè)計(jì)了基于指紋識別和以太網(wǎng)的智能網(wǎng)絡(luò)型門禁控制器。在ARM9和Linux操作系統(tǒng)上采用FPS200指紋傳感器采集指紋圖像和USB攝像頭采集視頻圖像,以及采用以太網(wǎng)控制器芯片AX88796,實(shí)現(xiàn)了基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)門禁系統(tǒng)。 論文首先分析了門禁系統(tǒng)的研究背景、意義及國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀,然后介紹了指紋識別網(wǎng)絡(luò)門禁系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu),闡述了系統(tǒng)各個(gè)重要功能模塊的硬件資源。根據(jù)系統(tǒng)的硬件資源搭建了嵌入式Linux的軟件平臺,移植了相關(guān)模塊的驅(qū)動程序。論文研究了指紋識別算法,包括指紋圖像預(yù)處理和指紋圖像的特征提取和匹配,重點(diǎn)分析了指紋圖像分割法,利用灰度梯度和灰度方差的結(jié)合設(shè)置一個(gè)合適的局部閾值對指紋進(jìn)行分割。然后,闡述了門禁控制系統(tǒng)軟件的總體設(shè)計(jì),并重點(diǎn)介紹Video4Linux采集圖像、指紋圖像采集、GoAhead Web Server的應(yīng)用以及系統(tǒng)運(yùn)用TCP/IP實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)門禁控制器和上位機(jī)PC之間的網(wǎng)絡(luò)通信。 系統(tǒng)測試部分介紹了測試環(huán)境、測試方法以及測試內(nèi)容。測試結(jié)果表明,本課題設(shè)計(jì)的指紋識別網(wǎng)絡(luò)型門禁系統(tǒng)在穩(wěn)定性、可靠性以及實(shí)時(shí)性方面達(dá)到了較好的效果。文章最后提出了一些在工作中遇到的問題,并對近幾年來的一些新的研究趨勢做了簡單的總結(jié)與展望,指出了指紋識別網(wǎng)絡(luò)型門禁系統(tǒng)未來的研究方向。
標(biāo)簽: ARM 指紋識別 門禁系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-07-23
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數(shù)字識別系統(tǒng)源代碼 使用說明 第一步:訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)。使用訓(xùn)練樣本進(jìn)行訓(xùn)練。(此程序中也可以不訓(xùn)練,因?yàn)楣P者已經(jīng)將訓(xùn)練好的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)保存起來了,讀者使用時(shí)可以直接識別) 第二步:識別。首先,打開圖像(256色);再次,進(jìn)行歸一化處理,點(diǎn)擊“一次性處理”;最后,點(diǎn)擊“R”或者使用菜單找到相應(yīng)項(xiàng)來進(jìn)行識別。識別的結(jié)果顯示在屏幕上,同時(shí)也輸出到文件result.txt中。 該系統(tǒng)的識別率一般情況下為90%。 此外,也可以單獨(dú)對打開的圖片一步一步進(jìn)行圖像預(yù)處理工作,但要注意,每一步工作只能執(zhí)行一遍,而且要按順序執(zhí)行。 具體步驟為:“256色位圖轉(zhuǎn)為灰度圖”-“灰度圖二值化”-“去噪”-“傾斜校正”-“分割”-“標(biāo)準(zhǔn)化尺寸”-“緊縮重排”。 注意,待識別的圖片要與win.dat和whi.dat位于同一目錄,這兩文件保存訓(xùn)練后網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值參數(shù)。
上傳時(shí)間: 2013-06-25
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目前,數(shù)字技術(shù)已滲透到科研、生產(chǎn)和人們?nèi)粘I畹母鱾€(gè)領(lǐng)域。從計(jì)算機(jī)到家用電器,從手機(jī)到數(shù)字電話,以及絕大部分新研制的醫(yī)用設(shè)備、軍用設(shè)備等,無不盡可能地采用了數(shù)字技術(shù)。 數(shù)字系統(tǒng)是對數(shù)字信息進(jìn)行存儲、傳輸、處理的電子系統(tǒng)。 通常把門電路、觸發(fā)器等稱為邏輯器件,將由邏輯器件構(gòu)成,能執(zhí)行某單一功能的電路,如計(jì)數(shù)器、譯碼器、加法器等,稱為邏輯功能部件,把由邏輯功能部件組成的能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜功能的數(shù)字電路稱數(shù)字系統(tǒng)。復(fù)雜的數(shù)字系統(tǒng)可以分割成若干個(gè)子系統(tǒng),例如計(jì)算機(jī)就是一個(gè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜的數(shù)字系統(tǒng)。 不論數(shù)字系統(tǒng)的復(fù)雜程度如何,規(guī)模大小怎樣,就其實(shí)質(zhì)而言皆為邏輯問題,從組成上說是由許多能夠進(jìn)行各種邏輯操作的功能部件組成的,這類功能部件,可以是SSI邏輯部件,也可以是各種MSI、LSI邏輯部件,甚至可以是CPU芯片。由于各功能部件之間的有機(jī)配合,協(xié)調(diào)工作,使數(shù)字電路成為統(tǒng)一的數(shù)字信息存儲、傳輸、處理的電子電路。 與數(shù)字系統(tǒng)相對應(yīng)的是模擬系統(tǒng),和模擬系統(tǒng)相比,數(shù)字系統(tǒng)具有工作穩(wěn)定可靠,抗干擾能力強(qiáng),便于大規(guī)模集成,易于實(shí)現(xiàn)小型化、模塊化等優(yōu)點(diǎn)。
標(biāo)簽: 數(shù)字系統(tǒng) 概念設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-07-06
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隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)過程的自動化和智能化程度越來越高。就玻璃工業(yè)生產(chǎn)而言,以前浮法玻璃生產(chǎn)線上所用的質(zhì)量檢測都是通過利用人眼離線檢驗(yàn)或?qū)S脙x器抽樣檢測,無法滿足實(shí)時(shí)檢測的要求,并且人眼檢測只能發(fā)現(xiàn)較大的玻璃缺陷,所以玻璃質(zhì)量無法提高。目前國內(nèi)幾家大型玻璃生產(chǎn)企業(yè)都開始采用進(jìn)口檢測設(shè)備,可以對玻璃實(shí)現(xiàn)100%在線全檢,自動劃分玻璃等級,并獲得質(zhì)量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),指導(dǎo)玻璃生產(chǎn),穩(wěn)定玻璃質(zhì)量水平。 但由于價(jià)格昂貴,加上國內(nèi)浮法玻璃生產(chǎn)線現(xiàn)場條件復(fù)雜,需要很長時(shí)間的配套和適應(yīng),而且配件更換困難以及售后服務(wù)難以到位等問題,嚴(yán)重束縛了國內(nèi)企業(yè)對此類設(shè)備的引進(jìn),無法提高國內(nèi)企業(yè)在國際市場的競爭能力。 應(yīng)對此一問題,本文主要研究了基于DSP+ARM的獨(dú)立雙核結(jié)構(gòu)的嵌入式視頻缺陷在線檢測系統(tǒng)的可行性,提出了相應(yīng)的開發(fā)目標(biāo)和性能參數(shù),并在此基礎(chǔ)上主要給出了基于TI公司TMS320C6202B DSP的視頻圖像處理以及缺陷識別的總體方案、硬件設(shè)計(jì)和相應(yīng)的底層軟件模塊;同時(shí)論述了嵌入式工業(yè)控制以及網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)方案——采用Samsung公司的基于ARM7內(nèi)核的S3C4510B作為主控芯片,運(yùn)行uClinux操作系統(tǒng),設(shè)計(jì)出整個(gè)嵌入式系統(tǒng)的軟件層次模型和數(shù)據(jù)處理流程,其中編程底層的軟件模塊為上層的應(yīng)用程序提供硬件操作和流程,從而實(shí)現(xiàn)缺陷識別結(jié)果的控制與傳輸。同時(shí),本文還對玻璃缺陷的識別原理進(jìn)行了深入的探討,總結(jié)出了圖象處理,圖象分割以及特征點(diǎn)提取等識別步驟。 本系統(tǒng)對于提高玻璃缺陷在線檢測的工藝水平、靈敏度、精度等級;提高產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率和自動化水平,降低投資及運(yùn)行成本都將有著極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。
標(biāo)簽: ucLinux ARMDSP 雙核 玻璃
上傳時(shí)間: 2013-07-02
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本文以Turbo碼譯碼器的FPGA實(shí)現(xiàn)為目標(biāo),對Turbo碼的迭代譯碼算法及用硬件語言實(shí)現(xiàn)其譯碼算法進(jìn)行了深入研究。 本文首先在理論上對Turbo碼的編譯碼原理進(jìn)行了深入的研究,并用C語言對其MAP譯碼算法進(jìn)行了驗(yàn)證仿真,接著就Turbo碼MAP算法的衍生算法即LOG_MAP和MAX_LOG_MAP算法用C程序做了仿真和測試。隨后本文就一些對MAP譯碼性能起著重要影響的參數(shù)也用C程序做了仿真對比。 最后,考慮到硬件實(shí)現(xiàn)的簡化,MAX-Log-MAP算法成為了本文的硬件實(shí)現(xiàn)方案。本文采用了模塊化設(shè)計(jì),在對各個(gè)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上提出了一些改進(jìn)的方案,對Turbo碼編碼器設(shè)計(jì)中的同步問題進(jìn)行了改進(jìn),對分塊并行Turbo碼譯碼算法的硬件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究。在設(shè)計(jì)中綜合運(yùn)用了“自頂向下”和“自下而上”的設(shè)計(jì)方去,通過功能模塊分割,合理設(shè)置系統(tǒng)參數(shù),并通過模塊之間的參數(shù)傳遞,使Turbo碼編譯碼器具有較好的靈活性。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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變分水平集用于圖像分割,效果好,但是速度有點(diǎn)慢 源碼及論文
上傳時(shí)間: 2013-06-30
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該文就多媒體信息的主體之一-圖像信號的壓縮和解壓進(jìn)行了分析,并結(jié)合實(shí)際課題所設(shè)計(jì)的數(shù)字圖像監(jiān)控系統(tǒng)對其中的圖像解碼過程進(jìn)行了軟硬件的實(shí)現(xiàn).首先我們在ANALOG DEVICE公司的ADSP-2189上進(jìn)行了解碼系統(tǒng)的驗(yàn)證,就解碼輸出的質(zhì)量進(jìn)行了主觀評價(jià).通過軟件仿真,我們還進(jìn)一步得到了解碼過程中,哪些指令占用較多的指令執(zhí)行時(shí)間,哪些指令會成為硬件實(shí)現(xiàn)時(shí)的瓶頸.它為我們的FPGA優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了理論上的依據(jù).綜合考慮設(shè)計(jì)方案的復(fù)雜程度、系統(tǒng)規(guī)模、系統(tǒng)時(shí)延、器件成本等各項(xiàng)因素,通過對各種FPGA器件性能與開發(fā)工具的選擇比較,決定選用Altera公司的FLEX10K器件來做最終的硬件實(shí)現(xiàn).它不僅為圖像解碼系統(tǒng)的ASIC實(shí)現(xiàn)做了一定的理論分析和技術(shù)準(zhǔn)備,也為FPGA技術(shù)在數(shù)字信號處理領(lǐng)域的應(yīng)用開辟了新的研究方向.在硬件設(shè)計(jì)過程中,根據(jù)FPGA技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),采用"自上而下"和"自下而上"相結(jié)合的設(shè)計(jì)方法,將整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行功能模塊分割并分別實(shí)現(xiàn).所有處理模塊均采用VERILIG語言編寫,對其中的主要模塊都進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì).通過這些優(yōu)化不僅提高了解壓性能,還減少了處理時(shí)間和所占用的硬件空間.最后通過仿真表明了所實(shí)現(xiàn)的圖像解碼系統(tǒng)具有良好的性能,具有一定的使用價(jià)值.
標(biāo)簽: FPGA 數(shù)字圖像 監(jiān)控系統(tǒng) 片的設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-06-26
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隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,機(jī)器視覺在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國防等領(lǐng)域已得到成功的應(yīng)用,利用機(jī)器視覺進(jìn)行檢測更是其典型應(yīng)用。根據(jù)運(yùn)行環(huán)境的不同,機(jī)器視覺系統(tǒng)可分為PC-BASED系統(tǒng)和PLC-BASED系統(tǒng)。由于這兩種系統(tǒng)成本都相對較高、軟硬件系統(tǒng)相對復(fù)雜、體積相對較大,因此,在應(yīng)用中受到一定的限制。嵌入式系統(tǒng)是當(dāng)前發(fā)展迅速的熱門技術(shù),具有體積小、價(jià)格低、開發(fā)環(huán)境簡單、運(yùn)用靈活、現(xiàn)場運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)。因此,將機(jī)器視覺技術(shù)建立在嵌入式系統(tǒng)平臺上不僅是機(jī)器視覺的發(fā)展趨勢,同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了兩者的優(yōu)勢互補(bǔ)。 在現(xiàn)代工程領(lǐng)域,常常需要檢測各種振動。相對傳統(tǒng)方法而言,視覺測振技術(shù)具有明顯優(yōu)點(diǎn)。本文主要研究了在ARM平臺上利用機(jī)器視覺技術(shù)進(jìn)行振動檢測的相關(guān)技術(shù)及方法。 根據(jù)嵌入式機(jī)器視覺系統(tǒng)的特點(diǎn),本文分析了攝像系統(tǒng)標(biāo)定的方法,建立空間物體的實(shí)際位置與圖像上點(diǎn)的對應(yīng)關(guān)系,并改進(jìn)數(shù)據(jù)處理的方法,提高標(biāo)定的精度。分析了目前常用的圖像處理方法,根據(jù)系統(tǒng)平臺實(shí)際工作能力,設(shè)計(jì)了有針對性的處理算法,提高圖像處理的效率;為了方便對被測對象的識別和跟蹤,采用基于顏色閾值的分割技術(shù),從而有效地降低了對系統(tǒng)測量環(huán)境、光照條件等的要求,提高了系統(tǒng)的適應(yīng)性。 本文以二維振動物體為被測對象,利用機(jī)器視覺技術(shù),對低頻小振幅的二維振動進(jìn)行了檢測,并對振動信號進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)證明利用視覺技術(shù)檢測振動的可行性和可靠性。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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