CIS片上系统中伽玛校正的低功耗设计

为了实现CMOS图像传感器(CIS)片上系统(SoC)中伽玛(γ)校正的低功耗设计,同时又保证校正的精度,提出一种查找表和直线拟合相结合的γ校正技术。算法对灰度值较低的像素使用直接查找表方法校正,对于γ曲线上升缓慢部分的像素采用分段直线拟合的方法。在直线分段时,使用外层分段与内层分段相结合的方法,达到了分段优化的目的。算法保证了图像校正精度,与使用完全查找表法相比,误差在0.5 pixel之内。基于该方法设计了一个8 bit输入/8 bit输出的VLSI模块,通过FPGA对模块进行了验证,模块占用723个LE和195个LC寄存器,比完全查找表法减少了硬件资源耗费,实现了低功耗设计。系统最大工作频率可达148 MHz,完全满足实时处理的需求。     

基于FPGA的DDA插补算法设计与实现

以Altera公司的Cyclone系列产品为硬件平台,用Verilog硬件描述语言(HDL)完成算法设计描述,由QuartusⅡ软件进行编译、综合和下载,实现了DDA插补算法,并给出了程序设计的流程图及仿真测试的结果.在FPGA芯片上运行的DDA插补算法具有速度快且抗干扰能力强的硬件实现优点.用Verilog HDL语言实现的基于IP核DDA插补算法具有很好的可移植性,大大提高了设计效率.     

基于时间分割法的阿基米德螺线的插补算法研究

提出了一种基于时间分割的阿基米德螺线的直接插补算法，同时介绍了该方法的基本原理和较详细的推导过程，并通过软件对该算法进行了仿真，结果表明该方法具有非常高的插补精度和较高的插补进给速度，完全满足现代中、高档专用CNC系统插补的实时性要求，并为基于PC机的开放体系的计算机数控装置的在线自动编程打下了坚实的理论基础，该插补方法具有一定的实用性和推广价值。     

基于时间分割的圆柱螺旋线直接插补算法

根据时间分割法的基本思想，提出了一种圆柱螺旋线直接插补的算法，介绍了该方法的基本原理和详细的推导过程，并用软件对该算法进行了仿真。结果表明，该方法具有非常高的插补精度和较高的插补进给速度，完全满足CNC系统插补的实时性要求。     

基于时间分割法的圆柱螺旋线直接插补算法

根据时间分割法的基本思想 ,提出了一种圆柱螺旋线直接插补的算法 ,介绍了该方法的基本原理和详细的推导过程 ,并用软件对该算法进行了仿真 结果表明 ,该方法具有非常高的插补精度和较高的插补进给速度 ,完全满足CNC系统插补的实时性要求     

四轴运动控制插补算法的改进及仿真

为了解决传统四轴运动控制中插补算法对大段的运动轨迹数据的高精度、高速处理,在传统插补算法的基础上,提出了一种对四轴运动控制的改进算法,利用高速数据处理中二次插补的模式,对粗插补采用改进的时间分割算法,精插补采用数值积分法.研究结果表明：利用这种模式将大段数据进行数据分段,在分段后经过精插补环节转换为电机脉冲并输出.通过对输出脉冲波形的仿真,验证了电机输出脉冲最高速度可以达到4M/s.     

圆弧插补的一种快速最小偏差算法

在已有的几种最小偏差圆弧插补方法的基础上,根据台劳级数展开的思路,提出了一种计算量更小,因而插补速度更快的CNC系统圆弧插补算法,该算法已用Z8单片机江编语言编程实现,并通过CRT仿真验证了其正确性。本法的原理亦可推广到非圆二次曲线的插补运算。     

B样条曲线的插补算法实现

目的 编制目前世界上最流行的描述形状的数学方法－B样条曲线的插补算法。方法 应用最小偏差法和Clark方法,以实际加工为目的进行程序的编制。程序的编制利用VC＋＋语言。结果 把目前CNC在曲线加工中仅有的离散点的加工能力,提高到对刀具连续运动轨迹的控制。结论 这种插补方法非常有效地解决了目前CAD／CAM技术中的“瓶颈”问题。     

基于阿当姆斯算法的NURBS曲线插补

为增强高速精密数控加工的能力,提出了一种基于阿当姆斯算法的NURBS曲线插补方法。该方法通过前向、后向差分结合代替微分的方法,对阿当姆斯法求解微分方程的插值算法进行了合理的简化及近似,并通过预估-校正方法对迭代精度进行控制,以保证高速精密加工对计算速度以及精度的要求。经过MATLAB对插补轨迹仿真分析,证明了该插补算法的可行性及有效性。     

图像混合插值缩放IP核的VLSI设计

为解决不同的输入视频源在固定分辨率的平板显示器件上无损显示问题,提出一种基于双线性和双三次混合插值的图像缩放算法及其硬件实现方法．基于混合插值算法,完成图像缩放IP核的VLSI设计．该IP核支持多种格式的输入源,无需外部存储器实现高精度的缩放功能,并作为嵌入式IP核在数字视频处理芯片DTV100B中进行功能验证正确．混合插值方法在保持图像细节和清晰度方面优于双线性插值,而在内部存储资源开支上不到双三次插值的1/2．     

全数字接收机中一种低功耗插值滤波器结构及其VLSI实现

插值滤波器的设计是全数字接收机中码元同步算法的关键技术.本文主要探求一种适合于VLSI实现的插值滤波器结构,在拉格朗日立方插值滤波器的Farrow结构基础上,融入了流水线技术和并行处理技术以提高滤波器运算速率.对改进后的结构与原结构进行复杂度对比、运算速率对比和功耗对比,并在FPGA上实现.仿真与实现结果表明,该结构有着更快的运行速度、更低的功耗.     

PCNN模型在彩色图像分割中的应用

针对脉冲耦合神经网络(PCNN)模型主要应用于灰度图像处理的局限性,利用脉冲发生器将颜色信息引入模型作为输入,与灰度信息共同控制神经元的内部行为,控制等灰度值的不同颜色区域分期点火,实现彩色图像的精确分割.双输入PCNN模型实现了彩色图像的分割,同时保持了PCNN模型对噪声的鲁棒性,从简单的仿真图像和实际图像两方面验证了此分割方法的有效性.     

Highly efficient VLSI architecture for DWT with low-storage implementation

With the gradual increase in image resolution of the spacecraft camera, it is highly required to figure out the problem how to process a huge amount of image data on board at a high speed. As a solution, the CCSDS proposes a space-oriented image-coding standard. For the sake of high image-coding performance, it adopts wavelet transformation as a method of image data transformation. However, wavelet transformation contains multi-level data processing, which causes more computational time consumption and more memory utilization. In order to solve this problem, we propose a highly efficient VLSI architecture for DWT with low-storage. By revising the traditional lifting structure and employing time-multiplex data processing strategy to perform the second and third level of wavelet transformation by the same logic module, the usage of logic resource is reduced with no sacrifice on speed.Using a small amount of on-chip memory instead of off-chip memory to save certain parts of DWT coefficients and sending the coefficients in a specific sequence to entropy coder timely, the off-chip memory for storage of DWT coefficients is no longer required. The proposed VLSI architecture of DWT is already implemented on the Xilinx FPGA XC4VSX55, which can achieve a high performance, in terms of data throughput, reaching 95.91MPixels/s.     

一种新的图像颜色特征提取方法

为了降低特征空间的维数,将图像的先验知识融合到采用SVM构造的分类器中,提出了一种新的基于HSV空间的20色非均匀颜色量化算法．与传统的颜色量化算法相比,该算法降低了时间和空间复杂度,提高了检索的准确率,易将图像的先验信息融合到SVM的核函数中,提高了分类效果．实验表明本文提出的图像颜色特征提取算法可成功应用于海量图像库检索和图像语义信息的自动提取．     

一种低资源消耗的运动估计VLSI实现算法

现有的VLSI(verylarge scale integration)视频编码芯片多使用全搜索运动估计(ME)方法,且没有搜索中心偏移(CB)的并行实现方法。本文提出一种适合VLSI的H.264、AVS CB并行搜索方案,减少搜索点数量,降低逻辑资源的消耗,并且使用预测高概率区域的方法,保证ME精度。实验表明,本方法具备较好的率失真性能。在现场可编程门阵列(FPGA)平台上实现了本算法,逻辑综合的数据表明,硬件资源消耗降低了64%。本算法可应用于标清和高清电视(HDTV,hign-definition television)视频编码器。     

适合硬件实现的JPEG2000码率控制算法及其VLSI结构设计

为了简化硬件实现的复杂度和降低存储量,提出一种采用码率预分配的JPEG2000码率控制算法,并给出相应的VLSI结构设计．原始图像经过小波变换和量化后,对EBCOT码块的有效比特平面进行独立熵估计,计算出所有码块的估计熵总和．依据每个码块的估计熵在所有码块的估计熵总和中所占的比例,指导分配每个码块的码率,EBCOT编码器根据分配到的码率实时截断码流和编码通道,减少了T1编码的时间．码块经过T1编码后直接打包输出,无需率失真斜率计算和率失真优化截取．实验结果表明,本算法很大程度上减少了编码计算量和存储量,易于硬件实现．     

一种生物彩色图像自动分割新方案

结合新一代神经网络———脉冲耦合神经网络和色彩空间分解技术,提出了一种对植物染色切片图像切实有效的自动分割新方案.该方案首次引入最大熵决策机制,同时充分利用了彩色图像的色彩信息,极大地提高图像分割的准确性,简化了传统算法的复杂度,缩短了运行时间,易于在实时系统上实现.实验结果表明该方案与传统的方案相比,分割结果比较准确.同时既保证了整体轮廓,又保留了重要细节.     

彩印油墨的一种新色相分析方法

彩印过程中的油墨色彩管理十分重要.本文在前期研发的智能色相分析系统基础上,研究探讨了一种新的色相分析方法,即基于将RGB和CMYK两种色彩转换空间先转换到一个公共空间L*a*b*,再通过L*a*b*找到两者之间关系的原理.它与原有系统使用的色相分析方法相比,其特点是不需要大量依赖采样样本数据,故该方法具有准确性高、分析速度快、存储空间小等显著优点.在线运行表明,采用这种新的色相分析方法所配置的油墨颜色在肉眼观察下与样本色差偏差很小.