基于ZYNQ的优化Adaboost人脸检测

针对目前大多数嵌入式人脸检测系统实时性差的问题,通过优化的人脸检测算法和软硬件协同处理方式达到加速人脸检测的目的。基于ZYNQ SoC架构下,利用YCbCr肤色空间算法在FPGA部分加速提取肤色区域,利用优化的Adaboost算法与Phash算法在双核ARM中完成人脸检测与追踪,输出检测到的人脸。实验表明,提出的优化人脸检测算法相比传统的Adaboost人脸检测算法更具实时性,并且通过合理的软硬件协同处理也可以加快人脸检测速率,同时减少系统硬件资源消耗量从而降低成本。     

实时人脸检测模块的设计和实现

在达芬奇系列处理器TMS320DM6437平台上,利用Canny边沿检测算子,排除视频中大量非人脸部分,对可能为人脸的区域,运行Adaboost算法,完成人脸检测,实现一个高速的人脸检测模块。实验结果表明,该模块检测结果准确、运行稳定且高效。     

基于FPGA的Deflate算法核心模块设计

基于嵌入式设备FPGA,对无损压缩算法Deflate算法进行加速。采用哈希表方法,把Deflate核心算法用在FPGA上,实现了软硬件协同设计。独创性地设计并实现了窗口大小为32K的Deflate算法。主要介绍该设计的哈希表模块部分。     

基于OpenCV的通用人脸检测模块设计

人脸检测是智能视频监控系统中的重要组成部分,OpenCV实现的Adaboost人脸检测算法达到了实时检测人脸的处理速度.但在实际应用中,由于平台移植等障碍,现有系统升级兼容此模块困难.本文提出了一种支持多编程语言平台的通用人脸检测模块,详细阐述了.NET平台调用技术和改进的JNI方法调用OpenCV人脸检测模块的具体步...     

双目视觉的图像采集模块设计

双目立体视觉是计算机视觉的一个重要分支[1],可以用于获取三维空间中的目标的位置信息(包括距离信息).而图像采集是整个双目视觉系统的基础,改善图像采集的性能可以改善系统的整体性能.基于Zynq-7000芯片将ARM和FPGA集成为一体的特征,讨论了基于该芯片设计实现的双目视觉的图像采集模块.通过在Zynq-7000芯片的FPGA部分设计实现的采集模块与DMA模块的协同工作,提高了图像采集与传输的效率,减轻了CPU的负担,提高了整个视觉系统的性能.     

基于ZYNQ的行人检测系统的设计与实现

随着行人检测技术的发展和应用,迫切需要能够进行实时处理的嵌入式行人检测系统。采用ZYNQ-7000作为算法平台,设计一种基于HOG与AdaBoost级联分类器的行人检测系统。利用FPGA的并行特性,采用流水线结构替代传统的串行结构,实现HOG算法加速;将AdaBoost级联分类器保存在FPGA的BRAM中,通过查找表的方式,在单个时钟周期内即可完成匹配判断。利用ZYNQ的软硬件协同设计,根据功能和资源进行软硬件分工,提高系统性能。实验结果表明,该设计方法在保持同等检测性能的条件下,检测速度相比ARM片上系统提高了44倍。     

基于Zynq的不规则物体体积测量系统的设计与实现

为解决工业生产中原始物料体积的快速、准确测量与分级问题,设计了一种以Zynq-7000可扩展处理平台为核心的基于机器视觉的不规则物体体积测量系统;该系统通过摄像头采集物料图像,结合ARM与FPGA技术,并使用Vivado开发软件在ZyBo开发平台中进行了软硬件协同设计,最终实现了不规则物体体积测量算法的硬件加速;实验结果表明该系统可以准确的计算出不规则物体的体积,并能够达到工业生产的实时性要求,这将有效地提升原始物料分级的准确性,提高企业的经济效益和社会效益。     

紧凑的Aigis-sig数字签名方案软硬件协同实现方法

基于理想格构造的 Aigis-sig 数字签名方案具有实现效率高、签名长度短、抗量子攻击等优势。针对Aigis-sig方案,构造了一种改进的模乘计算元件,设计了一种基于快速数论变换（NTT）算法实现环上多项式运算的紧凑硬件架构;同时以此架构为基础,提出了Aigis-sig数字签名方案的FPGA软硬件协同实现方法。实验表明,在Xilinx Zynq-7000 SoC平台上,CPU频率和硬件频率分别设置为666.66 MHz和150 MHz时,该实现方案相较于纯软件实现,签名阶段和验签阶段分别取得约26%和17%的性能提升。     

基于YCbCr空间的高斯肤色模型的人脸检测

主要研究人脸检测算法,分析了现有人脸检测算法的特点和不足之处。采用基于YCbCr空间的高斯肤色模型,利用颜色信息把彩色图像分割成皮肤区、头发区和背景区。对皮肤区进行去噪处理,实现脸部区域的具体定位,然后对人脸上的眼睛、嘴巴和鼻子定位。给出了人脸检测的模块设计和算法流程。     

FCMAC网络的软硬件协同设计与实现

提出了FCMAC网络的一种基于NiosII的软硬件协同设计方法,解决了FCMAC软件实现速度慢、硬件实现耗资源的不足。通过Matlab仿真得出FCMAC网络的各参数。分析影响软件实现FCMAC速度的关键算法,对FCMAC算法进行软硬件划分。在NiosII IDE开发环境下,基于C实现软件模块,以用户自定义指令形式实现硬件模块和软硬件的衔接,即完成软硬件的协同设计。试验结果表明,FCMAC的软硬件协同实现在软件实现速度慢、硬件实现耗资源之间实现了折中,可通过不同的软硬件划分,实现速度与资源的互换。     

Zynq异构多核的无线电信号采集终端系统设计

针对无线电管理部门大规模信号监测的应用需求,设计了一种基于异构多核 Zynq-7000的嵌入式无线电信号采集监测系统.该系统在硬件上采用了射频捷变收发器AD9361作为接收前端,Zynq-7000作为处理核心;在软件上实现了 NEON和 VFP的硬件加速,以 QT为框架开发了用户显示界面.在详细阐述该终端在硬件逻辑设计、嵌入式设计和应用软件设计的基础上,通过试验展示了其所具有的数据采集、频谱监测和数据可视化等功能.这为轻便、灵巧、低成本、便携式无线电信号监测系统的研发提供了重要参考.     

基于轨迹模板匹配的动态手势识别方法

首先采用基于混合高斯模型与椭圆肤色模型进行手势分割,分割出手势区域,使用卡尔曼滤波器进行手势跟踪,获得手势中心点的位置.在此基础上,记录各帧中心点位置,得到运动轨迹,利用提出的轨迹模板匹配方法对动态手势进行识别.该方法利用基本的几何特征便可完成手势运动轨迹的设置与识别,无需特征选择或训练样本的搜集.最后,采用基于Zynq-7000的Zedboard平台对该算法进行实现,并采用HLS硬件加速工具进行算法加速.实验结果表明,该算法可实现较精确的手势识别,接受弹性的输入采样,识别正确率在95%以上,且通过硬件加速后,可在嵌入式平台中实时识别,具有较好的实时性.     

Zynq-7000平台上的MIMO系统的时频同步

在目前的通信技术当中,MIMO技术优势明显.MIMO通信系统使用多个发射天线和接收天线,充分利用空间资源,在不增加频谱资源和天线发射功率的前提下改善通信质量、提升信道容量.然而在MIMO通信系统中,时频同步问题将会极大影响通信系统的性能.Zynq-7000是新一代可编程片上系统,包含了ARM处理器以及FPGA,为开发者提供了良好的软件无线电开发环境.本文将于Zynq-7000平台搭建MIMO通信系统,提出一种时频同步算法,以及实现流程.同时系统测试表明,该算法有效提升了系统性能.     

基于FPGA的高效可伸缩的MobileNet加速器实现

MobileNet网络是一种广泛应用于嵌入式领域的深度神经网络,为了解决其硬件实现效率低的问题,同时达到在不同硬件资源下具有一定可伸缩性,提出了基于FPGA的一款MobileNet网络加速器结构,针对网络的堆叠结构特性设计了三级流水的加速阵列,并实现了在0～4000乘法器开销下都达到70%以上的计算效率。最终在XILINX Zynq-7000 ZC706开发板上实现了MoblieNet网络加速器,在150 MHz工作频率下,可达到156 Gop/s的性能和61%的计算效率,计算效率高于其他MobileNet网络加速器的。     

Model-based codesign

Hardware-software codesign has been a research topic since the beginning of this decade (1990s), but only now are structured methods emerging that focus on automating design. Unfortunately, to date most codesign approaches leverage performance from individual hardware and software tools, rather than enforcing a structured integration of hardware and software systems simultaneously. A few frameworks have successfully done this integration and have the potential for significant benefits, including reduced time to market, smaller scale design, better likelihood of component reuse, and maximum use of processing power. The article describes a codesign approach that lets developers create models of a formal system representation independently of the hardware and software implementation. The authors' framework, which targets embedded systems, lets developers use simulation based modeling to explore the feasibility of virtual prototypes and then interactively map the specification onto a software-hardware architecture     

系统级硬件描述语言SpecC词法分析器设计与实现

随着硬件系统复杂性的提高,在更高的抽象层次--系统级进行软硬件协同设计成为一种趋势。SpecC语言是一种用来在系统级对硬件系统进行描述的系统级硬件描述语言。S pecC词法分析器作为SpecC综合器的基础模块,其性能是影响SpecC综合器性能的关键因素之一,而SpecC综合器是实现系统级设计综合自动化必不可少的硬件系统开发工具。本文在Linux环境下用C设计并实现了SpecC语言的一个词法分析器SpecCLexer。它能正确地对用户输入的SpecC源代码进行预处理和词法分析,并在源代码中出现词法错误时给给用户反馈错误信息。     

基于AdaBoost算法的人脸检测在嵌入式系统中的实现

为解决人脸检测实时性问题,针对AdaBoost算法纯软件实现的瓶颈,提出基于FPGA平台的硬件加速策略,采用流水线处理技术实现积分图像的快速计算。实验使用PowerPC405处理器VirtexTM-Ⅱ Pro平台FPGA,在输入图像大小为352×288像素的条件下,检测速度达到每秒50帧,检测率为98%,误检率约1%,实现了实时人脸检测的要求。     

基于DSP + FPGA的PMSM控制系统设计与实现

面向低轨卫星载荷测试中可灵活配置和小体积宽带信号模拟的需求,采用了AD9361和Zynq-7000构成了信号模拟系统,AD9361射频捷变芯片具有宽带、小型化特点,基于SOC架构设计的Zynq-7000运行Linux操作系统,可完成低轨卫星轨道的位置、速度以及卫星接收信号的多普勒值计算,Zynq-7000通过寄存器实现对AD9361射频捷变芯片参数配置,同时将接收信号多普勒值计算结果通过AXI总线实时设置AD9361射频捷变参数可实现70MHz至6GHz低轨卫星载荷接收信号的模拟。论文给出了基于Zynq-7000芯片Linux操作系统下实时轨道参数和信号参数计算的流程和结果,测试了AD9361射频捷变芯片模拟生成的低轨卫星载荷接收信号性能参数。