近年來微光、紅外、X光圖像傳感器在軍事、科研、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越為廣泛,但由于這些成像器件自身的物理缺陷,視覺效果很不理想,往往需要對(duì)圖像進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚缘玫竭m合人眼觀察或機(jī)器識(shí)別的圖像。因此,市場(chǎng)急需大量高效的實(shí)時(shí)圖像處理器能夠在傳感器后端對(duì)這類圖像進(jìn)行處理。而FPGA的出現(xiàn),恰恰解決了這個(gè)問題。 近十年來,隨著FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)技術(shù)的突飛猛進(jìn),F(xiàn)PGA也逐漸進(jìn)入數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域,尤其在實(shí)時(shí)圖像處理方面。Xilinx的研究表明,在2000年主要用于DSP應(yīng)用的FPGA的發(fā)貨量,增長(zhǎng)了50%;而常規(guī)的DSP大約增長(zhǎng)了40%。由于FPGA可無比擬的并行處理能力,使得FPGA在圖像處理領(lǐng)域的應(yīng)用持續(xù)上升,國(guó)內(nèi)外,越來越多的實(shí)時(shí)圖像處理應(yīng)用都轉(zhuǎn)向了FPGA平臺(tái)。與PDSP相比,F(xiàn)PGA將在未來統(tǒng)治更多前端(如傳感器)應(yīng)用,而PDSP將會(huì)側(cè)重于復(fù)雜算法的應(yīng)用領(lǐng)域。可以說,F(xiàn)PGA是數(shù)字信號(hào)處理的一次重大變革。 算法是圖像處理應(yīng)用的靈魂,是硬件得以發(fā)揮其強(qiáng)大功能的根本。”共軛變換”圖像處理方法是一種新型的圖像處理算法,由鄭智捷博士上個(gè)世紀(jì)90年代初提出。這種算法使用基元形狀(meta-shape)技術(shù),而這種技術(shù)的特征正好具備幾何與拓?fù)涞碾p重特性,使得大量不同的基于形態(tài)的灰度圖像處理濾波器可用這種方法實(shí)現(xiàn)。該種算法在空域進(jìn)行圖像處理,無需進(jìn)行大量復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算,算法簡(jiǎn)單、快速、高效,易于硬件實(shí)現(xiàn)。通過十多年來的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐證明,在微光圖像,紅外圖像,X光圖像處理領(lǐng)域,”共軛變換”圖像處理方法確實(shí)有其獨(dú)特的優(yōu)異性能。本篇論文就針對(duì)”共軛變換”圖像處理方法在微光圖像處理領(lǐng)域的應(yīng)用,就如何在FPGA上實(shí)現(xiàn)”共軛變換”圖像處理方法展開研究。首先在Matlab環(huán)境下,對(duì)常用的圖像增強(qiáng)算法和”共軛變換”圖像處理方法進(jìn)行了比較,并且在設(shè)計(jì)制作“FPGA視頻處理開發(fā)平臺(tái)”的基礎(chǔ)上,用VHDL實(shí)現(xiàn)了”共軛變換”圖像處理方法的基本內(nèi)核并進(jìn)行了算法的硬件實(shí)現(xiàn)與效果驗(yàn)證。此外,本文還詳細(xì)地討論了視頻流的采集及其編碼解碼問題以及I2C總線的FPGA實(shí)現(xiàn)。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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數(shù)字式π/4-DQPSK是一種線性窄帶調(diào)制技術(shù),具有頻譜利用率高、頻譜特性好、抗衰落性能強(qiáng)、可用非相干解調(diào)等突出特點(diǎn)。在移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信中得到廣泛應(yīng)用。 本文介紹了π/4-DQPSK調(diào)制解調(diào)的基本原理和各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn);完成了調(diào)制解調(diào)算法的Matlab仿真設(shè)計(jì);采用VHDL硬件描述語言在Xilinx公司的ISE5.2開發(fā)環(huán)境下設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)各個(gè)模塊,通過了時(shí)序仿真,實(shí)現(xiàn)了正確解調(diào);分析了在實(shí)現(xiàn)過程中,采用1bit差分檢測(cè)了誤碼率。文章由推出的誤碼率表達(dá)式得到靜態(tài)高斯噪聲下,信噪比為16dB時(shí)誤碼率可達(dá)10-8。用Protel99SE進(jìn)行PCB板設(shè)計(jì),完成程序下載進(jìn)FPGA芯片以及電路調(diào)試,其輸入符號(hào)速率200kbps,調(diào)制中頻455kHz。測(cè)試結(jié)果驗(yàn)證了程序的正確,實(shí)現(xiàn)了π/4-DQPSK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)完成預(yù)定的目標(biāo)。
標(biāo)簽: DQPSK FPGA 數(shù)字式 調(diào)制解調(diào)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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本文研究特種LCD的圖像處理方法和FPGA實(shí)現(xiàn)方案,并研制出基于FPGA的若干實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng),有效地解決目前存在的問題。本文主要研究?jī)?nèi)容為: (1)給出一種基于彩色空間變換的色彩調(diào)整方法,在YCrCb空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)亮度和色度分離,避免了RGB空間兩者同時(shí)變化造成偏色和失真的現(xiàn)象,并在FPGA內(nèi)采用流水線結(jié)構(gòu)改進(jìn)3階矩陣運(yùn)算的邏輯結(jié)構(gòu),節(jié)省出2/3的邏輯資源,提高了模塊的最高運(yùn)行速度。 (2)研究利用FPGA實(shí)現(xiàn)圖像實(shí)時(shí)縮放處理的方法,選擇能夠滿足特種LCD要求的雙線性插值法作為研究對(duì)象,實(shí)時(shí)計(jì)算插值系數(shù)dx和dy,并采用流水線結(jié)構(gòu)進(jìn)行插值計(jì)算,僅使用FPGA中的3個(gè)雙端口RAM來緩沖圖像數(shù)據(jù),沒有外擴(kuò)大容量幀存儲(chǔ)器,降低了成本,提高特種LCD的系統(tǒng)兼容性。 (3)設(shè)計(jì)一種針對(duì)特種LCD更為簡(jiǎn)捷、有效的隔行轉(zhuǎn)逐行掃描的實(shí)現(xiàn)方案,即利用圖像實(shí)時(shí)縮放的方法,把一場(chǎng)圖像縮放到LCD的分辨率,實(shí)現(xiàn)復(fù)合視頻圖像在LCD的“滿屏”顯示,改善現(xiàn)有特種LCD在顯示隔行掃描的復(fù)合視頻信號(hào)時(shí),遇到圖像信息丟失或顯示效果不佳的問題。 (4)設(shè)計(jì)出一種基于字符和位圖的數(shù)字OSD控制核,合理使用分布式RAM和塊RAM兩種邏輯資源來存儲(chǔ)字符和位圖信息,OSD圖像由數(shù)字邏輯自動(dòng)合成,編程簡(jiǎn)單靈活,使特種LCD的參數(shù)調(diào)整更加方便。 (5)研制成功基于FPGA的特種LCD顯示控制板,能顯示三種分辨率640×480,800×600,1024×768的圖像信號(hào);支持寬范圍的亮度、對(duì)比度、顯示位置等參數(shù)的實(shí)時(shí)調(diào)整,并提供全功能的透明OSD菜單進(jìn)行指示。 (6)研制成功基于FPGA的特種LCD圖像調(diào)節(jié)板,用于對(duì)某型號(hào)機(jī)載特種LCD進(jìn)行改造,增加寬范圍的亮度、對(duì)比度、圖像顯示位置的實(shí)時(shí)調(diào)整功能,提供無信號(hào)輸入檢測(cè)與OSD指示功能,提高圖像顯示的性能,通過了環(huán)境溫度試驗(yàn)與性能測(cè)試,并已裝機(jī)。 (7)研制成功基于DSP和FPGA的圖像采集顯示板,實(shí)現(xiàn)了對(duì)全分辨率復(fù)合視頻信號(hào)進(jìn)行25幀/秒的實(shí)時(shí)采集和顯示,在DSP內(nèi)使用“三幀”輪換的圖像數(shù)據(jù)緩沖方法提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)處理能力,使之能夠完成一定復(fù)雜度的實(shí)時(shí)圖像處理。
上傳時(shí)間: 2013-06-12
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本論文將在對(duì)MPEG-4解碼中的幾種關(guān)鍵技術(shù)的充分理解和算法分析的基礎(chǔ)之上,結(jié)合FPGA的靈活性,采用VHDL語言對(duì)幾種關(guān)鍵技術(shù)在應(yīng)用層面上進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并仿真驗(yàn)證。 本文討論了一種高吞吐量流水方式構(gòu)建的MPEG-4可變長(zhǎng)解碼器的設(shè)計(jì)。在這種解碼器中,我們采用了基于PLA的并行 解碼算法,這種算法能夠?qū)崿F(xiàn)每個(gè)時(shí)鐘解碼一個(gè)碼字。同時(shí),為了提高解碼的效率,降低操作的延遲,我們?cè)谠O(shè)計(jì)中還引入了流水線操作方式、碼表分割等技術(shù),這些技術(shù)有利于并行操作的實(shí)現(xiàn)。 本論文的設(shè)計(jì)充分利用IDCT算法對(duì)稱性,用高度的并行結(jié)構(gòu)來加速處理,采用一維IDCT單元復(fù)用的方式來實(shí)現(xiàn)二維IDCT運(yùn)算,并提出一種基于加法操作的結(jié)構(gòu)來取代乘法操作,實(shí)現(xiàn)了一種高效二維逆DCT變換處理器。
標(biāo)簽: MPEG FPGA 解碼 關(guān)鍵技術(shù)
上傳時(shí)間: 2013-06-02
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隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)成為當(dāng)前最熱門的焦點(diǎn)之一;ARM以其高性能低功耗等特性成為目前應(yīng)用最廣泛的32位嵌入式處理器。近年來得到快速發(fā)展的機(jī)電一體化設(shè)備的人民幣紙幣清分機(jī)系統(tǒng),是嵌入式系統(tǒng)的典型應(yīng)用;它的主要工作流程是:人民幣圖像通過圖像傳感器采集得到的模擬信號(hào),經(jīng)過放大、A/D轉(zhuǎn)換和FPGA協(xié)調(diào)之后得到數(shù)字圖像,經(jīng)緩存后進(jìn)入到主CPU--S3C2410,通過圖像識(shí)別,實(shí)現(xiàn)面向、面值、新舊分級(jí)、破損程度等特征的識(shí)別,最后送出結(jié)果到控制CPU對(duì)識(shí)別結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的顯示和機(jī)械動(dòng)作。論文主要涉及以下這些內(nèi)容: 1):基于ARM的嵌入式系統(tǒng)和清分機(jī)系統(tǒng)介紹。 2):人民幣清分機(jī)的硬件系統(tǒng)基本構(gòu)架,清分機(jī)的各關(guān)鍵硬件的選型及主要原理;著重介紹清分機(jī)的處理核心--S3C2410。 3):圖像處理基礎(chǔ)。介紹了清分機(jī)系統(tǒng)中各類圖像的特點(diǎn),圖像分析中的常用工具--灰度直方圖,從而為識(shí)別算法做好準(zhǔn)備。 4):介紹了人民幣的特征識(shí)別算法原理及實(shí)現(xiàn)基本流程,通過MATLAB對(duì)算法進(jìn)行仿真研究。 5):嵌入式linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)的開發(fā)。針對(duì)清分機(jī)設(shè)備種類繁多而又是多任務(wù)的特點(diǎn),本文提出使用可裁剪而又穩(wěn)定的linux操作系統(tǒng)來管理整個(gè)清分機(jī)系統(tǒng);而實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)對(duì)清分機(jī)的管理首先就要實(shí)現(xiàn)設(shè)備與操作系統(tǒng)的連接--設(shè)備驅(qū)動(dòng)。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式 系統(tǒng)開發(fā)
上傳時(shí)間: 2013-06-01
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利用集成UGN—3501M 霍爾傳感器和集成AD522 型雙端差動(dòng)輸入測(cè)量放大器設(shè)計(jì)出了直流電流檢測(cè)電路,該電路具有良好的線性度(絕對(duì)線性度為1.4﹪)和高精度(最大相對(duì)誤差為0.53﹪);電
標(biāo)簽: 霍爾 傳感器設(shè)計(jì) 直流電流 檢測(cè)電路
上傳時(shí)間: 2013-07-07
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循環(huán)碼是實(shí)際差錯(cuò)控制系統(tǒng)中常用的編碼方案,具有檢錯(cuò)糾錯(cuò)能力強(qiáng)、實(shí)現(xiàn)方便等特點(diǎn)。本文在理論分析循環(huán)碼編碼和譯碼基本原理的基礎(chǔ)上,提出了基于單片機(jī)系統(tǒng)的(7,4)循環(huán)碼軟件實(shí)現(xiàn)編碼、譯碼的方案。
標(biāo)簽: 單片機(jī) 循環(huán)碼 編碼 譯碼
上傳時(shí)間: 2013-07-21
上傳用戶:sc965382896
本文介紹了一種基于AVR 單片機(jī)Atmel 169,與旋轉(zhuǎn)編碼器AS5040 及3966 控制直流電機(jī)構(gòu)成的電風(fēng)扇360 度內(nèi)搖頭角度調(diào)節(jié)裝置的實(shí)現(xiàn),設(shè)計(jì)了AS5040 旋轉(zhuǎn)編碼器接口電路、P
標(biāo)簽: AVR 360 單片機(jī) 電風(fēng)扇
上傳時(shí)間: 2013-05-19
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wince驅(qū)動(dòng)論文4 學(xué)習(xí)wince 必備
標(biāo)簽: wince 驅(qū)動(dòng) 論文
上傳時(shí)間: 2013-07-15
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數(shù)字識(shí)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(shí)別) 第二步:識(shí)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(shí)別。識(shí)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(shí)別率一般情況下為90%。 此外,也可以單獨(dú)對(duì)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(shí)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)。
標(biāo)簽: 數(shù)字識(shí)別 源代碼
上傳時(shí)間: 2013-06-25
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