噪声不敏感的成像报警的硬件实现

提出一种用帧间邻域高位比较法实时检测运动目标的方法。这种检测方法包括,选择处理窗口,对当前像素及其邻域像素编码、存储和比较。分析了用硬件实现的实时检测系统的设计原理和工作时序。较好地解决了运动检测算法中出现的抗噪度与灵敏度之间的矛盾、抗噪度与实时性之间的矛盾,从而提高了成像报警系统的准确性。它可以用于电阻监控、保安、交通管制系统中,     

邻域等价关系诱导的改进ID3决策树算法

经典ID3决策树算法适用于离散型数据分类,但用于连续处理时需要数据离散化容易导致信息损失。提出邻域等价关系从而诱导邻域ID3(NID3)决策树算法,NID3算法改进了ID3决策树算法,能够直接实施连续预测并获取更好的分类效果。在邻域决策系统中,挖掘一种邻域等价关系;基于邻域等价粒化,构建邻域信息度量;基于邻域信息增益,设计NID3决策树算法。实例分析与数据实验均表明,NID3算法具有连续数据分类预测有效性,在分类机器学习中优于ID3算法。     

多重决策论图像脉冲降噪算法及其硬件实现

脉冲噪声是导致图像质量退化的重要因素.针对嵌入式系统应用的实时处理要求,提出基于多重决策论的降噪算法.针对传统决策论算法在降噪性能和算法稳定性中存在的问题,结合硬件设计的特点,在决策过程中引入了多重判定来选取邻域最优插值像素进行脉冲噪声点的像素替换,以提高降噪效果;并采用流水线结构的电路设计来提高其硬件实现特性.逻辑综合和基于FPGA的设计验证结果表明,该算法对于各类任意灰度值、不同浓度的双极型脉冲噪声都具有优异的脉冲降噪性能,且算法的计算复杂度低、所占用的逻辑资源和存储资源少,可以很好地满足高清视频图像处理和实时应用的要求.     

图像的中值滤波算法及其FPGA实现

图像滤波是图像预处理过程中重要的组成部分,而基于FPGA的滤波算法相对软件算法而言具有高度的并行性,能满足实时图像处理的要求,同时也具有灵活的硬件可编程性;简要说明了中值滤波的原理,介绍并比较了标准中值滤波和多级中值滤波的特点和适用范围;针对滤波算法的邻域性特点,设计了基于FPGA的滤波器整体架构,并设计了标准中值滤波和多级中值滤波两种滤波算法的FPGA实现方案和功能仿真,同时通过实验结果对两种算法的滤波效果进行比较说明。     

基于SYSGEN的OVCDMA硬件协仿真设计

介绍了一种借助SYSGEN(System Generator)和Matlab对FPGA硬件电路算法进行实时协仿真的设计。在FPGA平台上设计OVCDMA的硬件逻辑算法,并定义电路板与控制计算机的数据交换格式,利用SYSGEN的软硬件协同仿真功能,实现了对FPGA算法程序的实时仿真,验证了硬件程序的可靠性,证明了OVCDMA算法的硬件逻辑的性能。     

使用可进化核在线进化算法级数字硬件系统

提出一种基于可进化实时可参数化核(RTP核)的算法级数字硬件在线进化设计方法,可根据用户设计实时改变软IP核的功能.给出可进化RTP核的概念和模型,并以HDB3编码器设计为例,给出可进化RTP核的进化设计方法和基于可进化RTP核的数字系统设计方法.使用可进化RTP核可以实现任意算法级数字硬件系统的在线进化、自适应与自修复,为进化硬件的工程应用提供了一种可行的实现方法.     

求解冷链物流时间依赖型车辆路径问题的混合自适应大邻域搜索算法

针对单一机制的自适应大邻域搜索算法存在早熟收敛、易陷入局部最优的问题,提出了一种混合自适应大邻域搜索算法来求解冷链物流时间依赖型车辆路径问题（TDVRP）。首先,根据连续型行驶时间依赖函数来刻画时变车速,采用综合油耗模型来评估实时燃油消耗量,并建立了以总成本最小化为目标的路径优化模型;然后,根据问题的NP-hard性质和时间依赖特性设计了多种破坏和修复解的大邻域搜索算子,并将破坏-修复大邻域搜索算子融入到人工蜂群（ABC）算法之中,以提高算法的全局搜索能力。仿真实验结果表明,与自适应可变邻域搜索精英蚁群（AVNS_EAC）算法、自适应大邻域搜索精英蚁群（ALNS_EAC）算法、自适应大邻域搜索精英遗传（ALNS_EG）算法和自适应大邻域搜索模拟退火（ALNS_SA）算法相比,所提出的自适应大邻域搜索人工蜂群（ALNS_ABC）算法在多组测试数据上的最优适应度值分别平均提高了46.3%、5.3%、36.8%和6%。可见所提算法计算性能更高、稳定性更强,能够为冷链物流企业兼顾经济效益和环境效益提供更为合理的决策依据。     

多个邻域CNN融合粒子群算法的边缘检测

受Bastürk算法思想的启发,考虑多个邻域元素的影响,并采用完全稳定的细胞神经网络克隆模板设计方法,把1邻域扩展到2邻域和3邻域,将粒子群优化算法应用于模板学习。仿真实验表明,本算法不仅比经典的边缘检测算法更具优越性,而且比基于遗传算法和克隆选择算法的边缘检测效果更为有效,具有良好的应用前景。     

基于FPGA的激光条纹中心实时检测

为实现结构光激光线条纹中心的实时提取,将方向模板算法进行了适应硬件的改进,且提出并实现了一种专用硬件结构。基于流水线技术和并行技术的硬件设计保证了该算法的实时实现。利用现场可编程门阵列器件FPGA实现了结构光激光线图像条纹中心线的实时提取。试验表明采用FPGA实现视频处理的专用算法具有成本低、实时性好、研发周期短的优点。     

关于嵌入工应用开发技术

在阐述嵌入式系统概念和特性的基础上,介绍嵌入式系统设计中的硬件和软件协同设计、实时理论算法模型、实时设计表示、实时设计过程、实时软件设计方法等。文中还对应用软件开发的最小编程环境和实时操作系统、实时数据库以及软件的应用测试进行了阐述。     

关于嵌入式应用开发技术

在阐述嵌入式系统概念和特性的基础上,介绍嵌入式系统设计中的硬件和软件协同设计、实时理论算法模型、实时设计表示、实时设计过程、实时软件设计方法等。文中还对应用软件开发的最小编程环境和实时操作系统、实时数据库以及软件的应用测试进行了阐述。     

关于嵌入式应用开发技术

在阐述嵌入式系统概念和特性的基础上,介绍嵌入式系统设计中的硬件和软件协同设计、实时理论算法模型、实时设计表示、实时设计过程、实时软件设计方法等.文中还对应用软件开发的最小编程环境和实时操作系统、实时数据库以及软件的应用测试进行了阐述.     

方位邻域信息互享差分虚拟网络映射算法

针对以往对算法邻域结构的设计过于注重局部搜索能力而忽略全局探索能力，不利于算法快速收敛的问题，基于传统方位思想设计一种基于方位邻域的随机动态信息互享差分进化算法。设计两种邻域：分别是东、西、南、北方向的固定邻域和东南、东北、西南、西北方向带偏角的随机动态邻域，前者侧重于局部搜索，后者侧重于不同局部间的信息互享，有利于全局探索，主要目的是平衡算法的局部全局搜索能力以提高其性能。结合该算法对虚拟网络映射问题进行研究。在通用标准函数上的仿真结果表明，改进算法具有很好的寻优性能。     

实时隐秘传输嵌入方法与实现

为满足实时隐秘传输的要求,给出了一种实时高嵌入效率信息隐藏算法的硬件实现.该算法在长为n bit可修改宿主数据中,至多修改1 bit数据的情况下便可嵌入[log2（n＋1）] bit的机密数据.嵌入算法已成功应用于语音中的信息隐藏.算法的硬件设计基于两级加密具有很高的安全性,硬件实现可达到85.7 MHz的处理速率,8路并行处理可达到530 Mb/s的数据吞吐量.一般可满足实时隐秘传输的要求.     

设备监控图像预处理算法改进及其FPGA实现

为实现对现场监控图像的实时预处理,针对灰度化和二值化算法复杂度高、计算量大和不易于硬件实现等问题,对图像预处理方法进行了研究。通过重新设计加权平均灰度算法的权重,使灰度算法由浮点运算简化为定点运算,易于现场可编程门阵列（FPGA）实现;提出一个基于Otsu算法的改进评价函数,证明了其与最大类间方差法、最小类内方差法的等价性。进而提出一种适于硬件实现的图像预处理算法,并通过Verilog编程以及在Matlab和ModelSim上联合仿真,证明了整个预处理功能的可实现性,最终设计出一种可用于实时图像处理系统前端的基于硬件实现的高速图像预处理模块。     

基于反馈控制的过程控制实时数据库系统设计

研究了当前先进过程控制系统的软件体系结构,针对复杂过程控制系统中的海量数据,设计了一种基于反馈控制的实时性能优良、硬件局限性小的全开放式实时数据库模型.在该控制系统的软件体系中,依据优化数据库缓冲区管理算法的原则,设计并应用了先进的内存页面置换算法,增强了实时数据库的实时性能,改善了海量数据对物理内存的瓶颈要求.基于该算法的FD RTDB数据库已在过程控制领域得到实际应用.     

混合实时嵌入式系统软硬件协同综合算法及其组件设计

给出一个混合实时嵌入式系统软硬件协同综合算法COSMT及其组件的设计方法,从而能够生成混合实时嵌入式系统的系统结构,并且能够在SystemC仿真环境下进行软件与硬件的协同设计与调试。     

FPGA+DSP实时三维图像信息处理系统

一种基于高性能FPGA+DSP核心架构的实时三维图像信息处理系统。介绍了系统硬件结构和数据处理流程,按模块分析了硬件设计和逻辑连接,给出了图像预处理和三维重建算法的硬件实现流程。     

一种嵌入局部信息的快速KFCM聚类分割算法

针对核空间模糊局部C-均值聚类分割算法时间复杂性过大而不适合实时场合图像分割需要的问题,提出了一种核空间局部模糊C-均值聚类分割的快速算法。利用像素与其邻域像素之间的空间距离信息和灰度方差信息构造一种加权共生矩阵;将图像像素的一维直方图以及像素与邻域像素之间的二维共生直方图相结合构造了一种新的核空间模糊C-均值聚类分割目标函数,并对其推导获得隶属度和聚类中心迭代表达式;将图像像素采用该算法聚类所得隶属度进行邻域滤波处理,以便改善该算法的抗噪性能。实验结果表明,该分割算法相比核空间局部模糊C-均值聚类分割更有利于实时场合和大幅面图像分割的需要。     

混合算法的邻域结构变更研究及在排样问题上的应用

本文研究了全局搜索算法和局部搜索算法的混合机制,设计了基于邻域搜索和遗传算法的混合搜索算法。该算法结合了遗传算法的全局搜索特性和邻域局部贪婪搜索特性;在分析排样问题碰靠过程特征的基础上,构建了排样问题邻域假设,当邻域假设满足时,遗传算法+邻域搜索能很好发挥作用;当不能判断邻域结构是否满足邻域假设时,提出了建立遗传算法+匹配变邻域的搜索算法,该算法兼顾了组合优化中邻域搜索的局部搜索无效的情况,实现了匹配的变邻域混合算法在排样优化问题中的应用。实例结果标明,排样图形不一样,其求解难度不一样,该算法均搜索到了更好的排样模式,验证了算法的有效性。