人臉識(shí)別技術(shù)繼指紋識(shí)別、虹膜識(shí)別以及聲音識(shí)別等生物識(shí)別技術(shù)之后,以其獨(dú)特的方便、經(jīng)濟(jì)及準(zhǔn)確性而越來(lái)越受到世人的矚目。作為人臉識(shí)別系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)—人臉檢測(cè),隨著研究的深入和應(yīng)用的擴(kuò)大,在視頻會(huì)議、圖像檢索、出入口控制以及智能人機(jī)交互等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)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(yīng)用和可靠性逐漸增加,在各個(gè)行業(yè)也顯現(xiàn)出自身的優(yōu)勢(shì)。FPGA允許用戶根據(jù)自己的需要來(lái)建立自己的模塊,為用戶的升級(jí)和改進(jìn)留下廣闊的空間。并且速度更高,密度也更大,其設(shè)計(jì)方法的靈活性降低了整個(gè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)成本,F(xiàn)PGA 設(shè)計(jì)成為電子自動(dòng)化設(shè)計(jì)行業(yè)不可缺少的方法。 本文從人臉檢測(cè)算法入手,總結(jié)基于FPGA上的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法,使用IBM的Coreconnect掛接自定義模塊技術(shù)。經(jīng)過(guò)訓(xùn)練分類器、定點(diǎn)化、以及硬件加速等方法后,能夠使人臉檢測(cè)系統(tǒng)在基于Xilinx的Virtex II Pro開(kāi)發(fā)板上平臺(tái)上,達(dá)到實(shí)時(shí)的檢測(cè)效果。本文工作和成果可以具體描述如下: 1. 算法分析:對(duì)于人臉檢測(cè)算法,首先確保的是檢測(cè)率的準(zhǔn)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(cè)方法。算法中較多的是積分圖的特征值計(jì)算,這便于進(jìn)一步的硬件設(shè)計(jì)。同時(shí)對(duì)檢測(cè)算法進(jìn)行耗時(shí)分析確定運(yùn)行速度的瓶頸。 2. 軟硬件功能劃分:這一步考慮市場(chǎng)可以提供的資源狀況,又要考慮系統(tǒng)成本、開(kāi)發(fā)時(shí)間等諸多因素。Xilinx公司提供的Virtex II Pro開(kāi)發(fā)板,在上面有可以供利用的Power PC處理器、可擴(kuò)展的存儲(chǔ)器、I/O接口、總線及數(shù)據(jù)通道等,通過(guò)分析可以對(duì)算法進(jìn)行細(xì)致的劃分,實(shí)現(xiàn)需要加速的模塊。 3. 定點(diǎn)化:在Adaboost算法中,需要進(jìn)行大量的浮點(diǎn)計(jì)算。這里采用的方法是直接對(duì)數(shù)據(jù)位進(jìn)行操作它提取指數(shù)和尾數(shù),然后對(duì)尾數(shù)執(zhí)行移位操作。 4. 改進(jìn)檢測(cè)用的級(jí)聯(lián)分類器的訓(xùn)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(xùn)練方法。 5. 最后對(duì)系統(tǒng)的整體進(jìn)行了驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)表明,在視頻輸入輸出接入的同時(shí),人臉檢測(cè)能夠達(dá)到17fps的檢測(cè)速度,并且獲得了很好的檢測(cè)率以及較低的誤檢率。
標(biāo)簽: FPGA 人臉檢測(cè) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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隨著數(shù)字圖像處理的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,實(shí)時(shí)處理技術(shù)成為研究的熱點(diǎn)。VLSI技術(shù)的迅猛發(fā)展為數(shù)字圖像實(shí)時(shí)處理技術(shù)提供了硬件基礎(chǔ)。其中FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)的特點(diǎn)使其在圖像采集和處理方面的應(yīng)用顯得更加經(jīng)濟(jì)、靈活、方便。 本文設(shè)計(jì)了一種以FPGA為工作核心,并實(shí)現(xiàn)了PCI接口的圖像采集壓縮系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)采用了自頂向下的設(shè)計(jì)方案,先把系統(tǒng)分成了三大塊,即圖像采集、PCI接口和圖像壓縮,然后分別設(shè)計(jì)各個(gè)大模塊中的子模塊。 首先,利用FPGA對(duì)專用視頻轉(zhuǎn)換器SAA7111A進(jìn)行控制,因?yàn)镾AA7111A是采用IC總線模塊,從而完成了對(duì)SAA7111A的控制,并通過(guò)設(shè)計(jì)圖像采集模塊、讀/寫數(shù)據(jù)模塊、總線管理模塊等,實(shí)現(xiàn)把標(biāo)準(zhǔn)的模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字視頻信號(hào)并采集的功能。 其次,在了解PCI規(guī)范的前提下,深入地分析了PCI時(shí)序和地址配置空間等,設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)化邏輯的狀態(tài)機(jī),并用VHDL硬件描述語(yǔ)言設(shè)計(jì)了程序,完成了簡(jiǎn)化邏輯的PCI接口設(shè)計(jì)在FPGA芯片內(nèi)部的實(shí)現(xiàn),達(dá)到了一33MHz、32位數(shù)據(jù)寬度、支持猝發(fā)傳輸?shù)腜CI從設(shè)備模塊的接口功能,與傳統(tǒng)的使用PCI專用接口芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)的PCI接口比較來(lái)看,更加節(jié)約了系統(tǒng)的邏輯資源,降低了成本,增加了設(shè)計(jì)的靈活性。 再次,設(shè)計(jì)了WINDOWS下對(duì)PCI接口的驅(qū)動(dòng)程序。驅(qū)動(dòng)程序可以選擇不同的方法來(lái)完成,當(dāng)然每個(gè)方法都有自己的特點(diǎn),對(duì)幾種主要設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)程序的方法作以比較之后,本文選擇了使用DRIVER WORKS工具來(lái)完成。通過(guò)對(duì)配置空間的設(shè)計(jì)、系統(tǒng)端口和內(nèi)存映射的設(shè)計(jì)、中斷服務(wù)的設(shè)計(jì)等,用VC++語(yǔ)言編寫了驅(qū)動(dòng)程序。 最后,考慮到增加系統(tǒng)的實(shí)用性和完備性,還填加設(shè)計(jì)了圖像的壓縮部分。這部分需要完成的工作是在上述系統(tǒng)完成后,再額外地把采集來(lái)的視頻數(shù)據(jù)通過(guò)另一路數(shù)據(jù)通道按照一定的格式壓縮后存儲(chǔ)到硬盤中。本系統(tǒng)中,這部分設(shè)計(jì)是利用Altera公司提供的IP核來(lái)完成壓縮的,同時(shí)還用VHDL語(yǔ)言在FPGA上設(shè)計(jì)了IDE硬盤接口,使壓縮后的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到硬盤中。
上傳時(shí)間: 2013-06-01
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隨著數(shù)字電視技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)字機(jī)頂盒已成為現(xiàn)在模擬電視收看數(shù)字電視節(jié)目必不可少的設(shè)備。而數(shù)字機(jī)頂盒需要在解碼后的模擬視頻信號(hào)上加入屏幕顯示信息(如亮度、色度、信息服務(wù)菜單等)以提供給觀眾良好的界面和靈活的人機(jī)交互。 v屏幕顯示系統(tǒng)(OSG,On-Screen-Graphics)解決了現(xiàn)有模擬電視無(wú)法實(shí)現(xiàn)的疊加屏幕顯示信息的問(wèn)題,提供同步輸出疊加有各種圖形、文字的電視節(jié)目圖像的功能,其中最主要的部分是OSD(On-Screen-Display),即屏幕顯示單元。OSD將疊加的位圖圖像分為多個(gè)OSD塊,一般定義為矩形區(qū)域。每個(gè)矩形區(qū)域,例如臺(tái)標(biāo)、參數(shù)調(diào)節(jié)框、字幕等,都有獨(dú)立的4色、16色或256色顏色查找表。同時(shí)OSG系統(tǒng)也支持真彩模式。OSD塊經(jīng)由編碼/混合器與視頻圖像進(jìn)行alpha混合后輸出到電視屏幕上。 本文詳細(xì)介紹了應(yīng)用FPGA設(shè)計(jì)包括屏幕顯示單元在內(nèi)的OSG系統(tǒng)的思路和設(shè)計(jì)過(guò)程,描述了模塊的劃分與功能仿真。在論文前半部分,本文給出了圖文屏幕顯示系統(tǒng)各子單元的工作流程,接著論文的后半部分,給出了詳細(xì)的模塊接口說(shuō)明和硬件實(shí)現(xiàn)。
上傳時(shí)間: 2013-07-27
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FPGA是一種可通過(guò)用戶編程來(lái)實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字電路的集成電路器件。用FPGA設(shè)計(jì)數(shù)字系統(tǒng)有設(shè)計(jì)靈活、低成本,低風(fēng)險(xiǎn)、面市時(shí)間短等好處。本課題在結(jié)合國(guó)際上FPGA器件方面的各種研究成果基礎(chǔ)上,對(duì)FPGA器件結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入的探討,重點(diǎn)對(duì)FPGA的互連結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析與優(yōu)化。FPGA器件速度和面積上相對(duì)于ASIC電路的不足很大程度上是由可編程布線結(jié)構(gòu)造成的,F(xiàn)PGA一般用大量的可編程傳輸管開(kāi)關(guān)和通用互連線段實(shí)現(xiàn)門器件的連接,而全定制電路中僅用簡(jiǎn)單的金屬線實(shí)現(xiàn),傳輸管開(kāi)關(guān)帶來(lái)很大的電阻和電容參數(shù),因而速度要慢于后者。這也說(shuō)明,通過(guò)優(yōu)化可編程連接方式和布線結(jié)構(gòu),可大大改善電路的性能。本文研究了基于SRAM編程技術(shù)的FPGA器件中邏輯模塊、互連資源等對(duì)FPGA性能和面積的影響。論文中在介紹FPGA器件的體系構(gòu)架后,首先對(duì)開(kāi)關(guān)矩陣進(jìn)行了研究,結(jié)合Wilton開(kāi)關(guān)矩陣和Disioint開(kāi)關(guān)矩陣的特點(diǎn),得到一個(gè)連接更加靈活的開(kāi)關(guān)矩陣,提高了FPGA器件的可布線性,接著本課題中又對(duì)通用互連線長(zhǎng)度、通用互連線間的連接方式和布線通道的寬度等進(jìn)行了探討,并針對(duì)本課題中的FPGA器件,得出了一套適合于中小規(guī)模邏輯器件的通用互連資源結(jié)構(gòu),仿真顯示新的互連方案有較好的速度和面積性能,在互連資源的面積和性能上達(dá)到一個(gè)很好的折中。 接下來(lái)課題中對(duì)FPGA電路的可編程邏輯資源進(jìn)行了研究,得到了一種邏輯規(guī)模適中的粗粒度邏輯塊簇,該邏輯塊簇采用類似Xilinx 公司的FPGA產(chǎn)品的LUT加觸發(fā)器結(jié)構(gòu),使邏輯塊簇內(nèi)部基本邏輯單元的聯(lián)系更加緊密,提高了邏輯資源的功能和利用率。隨后我們還研究了IO模塊數(shù)目的確定和分布式SRAM結(jié)構(gòu)中編程電路結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),并簡(jiǎn)單介紹了SRAM單元的晶體管級(jí)設(shè)計(jì)原理。最后,在對(duì)FPGA構(gòu)架研究基礎(chǔ)上,完成了一款FPGA電路的設(shè)計(jì)并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的電路測(cè)試方案,該課題結(jié)合CETC58研究所的一個(gè)重要項(xiàng)目進(jìn)行,目前已成功通過(guò)CSMC0.6μm 2P2M工藝成功流片,測(cè)試結(jié)果顯示其完全達(dá)到了預(yù)期的性能。
標(biāo)簽: SRAM FPGA 器件設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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正交頻分復(fù)用技術(shù)(OFDM)是未來(lái)寬帶無(wú)線通信中的關(guān)鍵技術(shù)。隨著用戶對(duì)實(shí)時(shí)多媒體業(yè)務(wù),高速移動(dòng)業(yè)務(wù)需求的迅速增加,OFDM由于其頻譜效率高,抗多徑效應(yīng)能力強(qiáng),抗干擾性能好等特點(diǎn),該技術(shù)正得到了廣泛的應(yīng)用。 OFDM系統(tǒng)的子載波之間必須保持嚴(yán)格的正交性,因此對(duì)符號(hào)定時(shí)和載波頻偏非常敏感。本課題的主要任務(wù)是分析各種算法的性能的優(yōu)劣,選取合適的算法進(jìn)行FPGA的實(shí)現(xiàn)。 本文首先簡(jiǎn)要介紹了無(wú)線信道的傳輸特性和OFDM系統(tǒng)的基本原理,進(jìn)而對(duì)符號(hào)同步和載波同步對(duì)接收信號(hào)的影響做了分析。然后對(duì)比了非數(shù)據(jù)輔助式同步算法和數(shù)據(jù)輔助式同步算法的不同特點(diǎn),決定采用數(shù)據(jù)輔助式同步算法來(lái)解決基于IEEE 802.16-2004協(xié)議的突發(fā)傳輸系統(tǒng)的同步問(wèn)題。最后部分進(jìn)行了算法的實(shí)現(xiàn)和仿真,所有實(shí)現(xiàn)的仿真均在QuartusⅡ下按照IEEE 802.16-2004協(xié)議的符號(hào)和前導(dǎo)字的結(jié)構(gòu)進(jìn)行。 本文的主要工作:(1)采用自相關(guān)和互相關(guān)聯(lián)合檢測(cè)算法同時(shí)完成幀到達(dá)檢測(cè)和符號(hào)同步估計(jì),只用接收數(shù)據(jù)的符號(hào)位做相關(guān)運(yùn)算,有效地解決了判決門限需要變化的問(wèn)題,同時(shí)也減少了資源的消耗;(2)在時(shí)域分?jǐn)?shù)倍頻偏估計(jì)時(shí),利用基于流水線結(jié)構(gòu)的Cordic模塊計(jì)算長(zhǎng)前導(dǎo)字共軛相乘后的相角,求出分?jǐn)?shù)倍頻偏的估計(jì)值;(3)采用滑動(dòng)窗口相關(guān)求和的方法估計(jì)整數(shù)倍頻偏值,在此只用頻域數(shù)據(jù)的符號(hào)位做相關(guān)運(yùn)算,有效地解決了傳統(tǒng)算法估計(jì)速度慢的缺點(diǎn),同時(shí)也減少了資源的消耗。
上傳時(shí)間: 2013-05-23
上傳用戶:宋桃子
正交頻分復(fù)用(OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技術(shù)作為一種可以有效對(duì)抗信號(hào)波形間干擾的高速傳輸技術(shù),引起了廣泛關(guān)注。它利用許多并行的、傳輸?shù)退俾蕯?shù)據(jù)的子載波來(lái)實(shí)現(xiàn)高速率的通信。它的特點(diǎn)是各子載波相互正交,所以擴(kuò)頻調(diào)制后的頻譜可以相互重疊,不但減小了子載波問(wèn)的相互干擾,還大大提高了頻譜利用率。由于OFDM的高頻譜利用率、易于硬件實(shí)現(xiàn)、對(duì)抗頻率選擇性衰落和窄帶干擾的能力突出等優(yōu)點(diǎn),它成為第四代移動(dòng)通信的首選技術(shù),是當(dāng)前移動(dòng)通信技術(shù)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。 本文概括的介紹了OFDM系統(tǒng)的基本概念、基本工作原理和關(guān)鍵技術(shù),重點(diǎn)討論了如何在FPGA上實(shí)現(xiàn)OFDM低中頻收發(fā)信機(jī)。基于這些理論知識(shí),確定了OFDM低中頻收發(fā)信機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案,并選擇ALTERA公司的Cyclone
標(biāo)簽: FPGA OFDM 全數(shù)字 收發(fā)信機(jī)
上傳時(shí)間: 2013-06-29
上傳用戶:水瓶kmoon5
EWB經(jīng)典實(shí)用列子,基于單片機(jī)的經(jīng)典應(yīng)用。
標(biāo)簽: EWB
上傳時(shí)間: 2013-06-22
上傳用戶:wsm555
單片機(jī)多功能調(diào)試助手一款集串口/USB/網(wǎng)絡(luò)調(diào)試、進(jìn)制轉(zhuǎn)換、字模與數(shù)碼管字型碼制作、常用校驗(yàn)值計(jì)算、UNICODE碼轉(zhuǎn)換、位圖輸出C文件等眾多功能于一身的綜合型調(diào)試軟件,最值得慶幸的是該軟件會(huì)一直保持更新,并支持在線升級(jí)功能,這樣大家手頭上的單片機(jī)多功能調(diào)試助手總是最新的! 單片機(jī)多功能調(diào)試助手與其他調(diào)試軟件有什么優(yōu)勢(shì): 1) 一直保持為單文件狀態(tài),不會(huì)因?yàn)樾枰4媾渲眯畔⒍鴦?chuàng)建其他其他文件,所以該軟件非常容易攜帶。 2) 一直體貼著開(kāi)發(fā)者,所有重要的配置在關(guān)閉該軟件時(shí)將會(huì)得到保存,重啟軟件后會(huì)重新導(dǎo)入以前的配置信息,免去重復(fù)選擇或填入數(shù)據(jù)的操作。 3) 集成了串口/USB/網(wǎng)絡(luò)調(diào)試功能,并在串口/USB/網(wǎng)絡(luò)調(diào)試的過(guò)程中,該軟件提供了監(jiān)視和多項(xiàng)發(fā)送功能。通過(guò)使用監(jiān)視端口的功能就可以清晰地分辨出發(fā)送與接收的數(shù)據(jù)的順序;通過(guò)使用多項(xiàng)發(fā)送功能就可以省去重復(fù)刪除或填寫待發(fā)送數(shù)據(jù)的步驟。 4) 在線升級(jí)功能是該軟件的最得意之處,理所當(dāng)然地也是開(kāi)發(fā)者最倍受關(guān)注的功能。
標(biāo)簽: 單片機(jī) 多功能 調(diào)試助手
上傳時(shí)間: 2013-08-01
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用數(shù)碼管與DS18B20設(shè)計(jì)溫度報(bào)警器,帶仿真圖。
上傳時(shí)間: 2013-07-30
上傳用戶:mdrd3080
J-Link用戶手冊(cè)(中文),是學(xué)習(xí)ARM開(kāi)發(fā)的好東知。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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