试论基于FPGA的图像处理系统设计

本文首先对基于FPGA的图像处理系统结构进行分析,对图像采集和传感器进行介绍,对基于FPGA的图像处理系统的硬件设计、软件设计进行研究,对输出接口设计进行探讨。     

基于方向图的指纹图像处理算法

一引言从指纹图像的局部放大图(图1(a))中,可以看到指纹图像具有以下特点:(1)在局部范围内,指纹纹线具有一致的方向性;(2)在局部范围内,指纹纹线的宽度基本相同;(3)在局部范围内,指纹纹线间的距离基本相同。根据这些特点,我们可以建立一个指纹局部的     

基于FPGA与Sobel算法的实时图像处理

如今,图像处理算法的复杂度越来越高,图像处理的数据量越来越大,图像处理的实时性显得十分重要。为了解 决图像预处理、视频流数据实时性存在的问题,给出了一种基于FPGA和OV5640以Sobel算子进行边缘检测的图像采集与处 理系统设计方法,FPGA将OV5640摄像头采集到的视频流数据传送至SDRAM,由Sobel算子模板处理后通过VGA显示视频 图像。该设计基于Intel公司的Cyclone IV系列FPGA芯片EP4CE10F17C8进行了验证。实验结果表明,基于FPGA和Sobel边 缘检测算法,使用流水线设计和乒乓操作,可实现视频流数据处理的实时性。     

一种基于多分辨率的图像跟踪算法

提出了一种基于多分辨率的图像处理方法，图像在不同分辨率的层上进行处理，从而获得较快的处理速度，同时保证了一定的鲁棒性。     

用于图像处理的FPGA存储器优化分配

现场可编程门阵列(FPGA)在计算机视觉应用领域有着广阔的前景,然而FPGA有限的片上存储器资源难以满足应用场景下性能、尺寸和功率的需求。针对这个问题,研究片上存储器的资源分配,在最小化片上资源使用和整体功耗的前提下提出一种易于实现的分区平衡算法。实验结果表明,与商用FPGA高级综合工具相比,本文算法的利用率提高达60%,且动态功耗降低了约70%。在高级算法MeanShift跟踪的实验中,实验结果显示,分区算法可以在不影响关键性能的前提下降低总功耗高达30%。     

基于FPGA的双通道实时图像处理系统

针对基于PC机式图像处理系统实时性不强,FPGA+DSP模式成本高、资源利用不充分、设计难度高等问题,设计了一种新的双通道实时图像处理系统.以一片FPGA芯片为核心处理器,利用红外热像仪和CCD摄像机采集视频图像,经AV视频线送至ADV7180完成视频解码,图像处理模块通过Verilog语言、内嵌DSP硬核以及Nios II处理器予以实现.实验表明,系统实时性强、图像处理效果良好,并具有成本低、设计简单、应用灵活等特点.     

基于DSP+FPGA结构的小波图像处理系统设计

介绍了一种基于DSP+FPGA结构的小波图像处理系统设计方案,以高性能数字信号处理器ADSP-BF535作为核心,结合现场可编程门阵列FPGA,实现了实时数字图像处理。     

基于FPGA的图像边缘检测Sobel算法的研究与实现

图像边缘是图像识别信息最集中的地方,Sobel算法是基于一阶导数的边缘检测,通过逼近导数来找到边缘。FPGA(Field Programmable Gate Array)即现场可编程门列阵,是在可编程逻辑器件(Programmable Logic Device)基础上发展的一种产物。该文即是采用FPGA技术实现基于Sobel算子的边缘检测算法。     

基于OMP算法的图像重构研究与FPGA实现

针对高分辨率的图像在采集过程中存在数据量较大的问题,提出了一种基于正交匹配追踪(OMP)算法的图像重构方法,设计了OMP算法的硬件结构,并在FPGA平台上进行了仿真验证;首先,研究了压缩感知算法的基本原理;然后,分别基于匹配追踪算法(MP)和正交匹配追踪算法实现了图像的重构;最后,通过仿真对比分析了这两种方法的图像重构结果,OMP算法误差在10~(-15)量级,明显优于MP算法的10~(3)误差量级,并且OMP算法的迭代收敛性也优于MP算法。     

基于FPGA和ARM的彩色图像处理系统

本文设计了一种基于ARM和FPGA的彩色图像处理系统,实现彩色图像数据的快速采集及传输.文章在介绍了系统的基本组成及原理的基础上,主要阐述了FPGA图像数据采集的方法,FPGA与ARM数据交换的方式,并介绍了以太网数据传输的实现方法,并进一步给出了实验的数据及结果.本文研究的彩色图像数据快速采集传输系统应用在农业机器人的视觉传感系统中.     

视觉功能功能贴片机中的图像处理算法研究

该文介绍了在SMT技术中对芯片的计算机图像处理及识别的设计思想和实现方法，采用有选择的局部平均化对芯片图像进行平滑处理，并分别用四邻、八邻和二阶巴特沃斯高通滤波器对芯片图像进行增强，实验结果说明该研究对芯片处理是有效的和实用的。     

基于FPGA的图像锐化实现

简要介绍了图像锐化中的Laplacian算法和FPGA实现图像处理的优点,然后给出了基于FPGA的Laplacian算法实现方案,并且利用Altera公司提供的IP核实现了算法。对关键部分进行了仿真分析,将程序下载到开发板上进行验证,从结果可以看出,本算法很好地满足了实时性和增强图像的要求。     

基于FPGA的JPEG数字图像解码方案设计

介绍了一种以现场可编程门阵列(FPGA)作为硬件平台,对符合国际标准的JPEG压缩图像进行解码的设计方案,给出了图像分量和微控制单元(MCU)的熵解码,并着重描述了各个解码JPEG模块的实现方法.     

基于FPGA的内积算法优化

针对在FPGA中直接运用分布式算法实现内积运算时,内积运算的系数大小、存储资源、运算速度难于达到最佳配置的问题,从算法、存储规模、查表速度三个方面进行了详细的分析和讨论,并给出了相应的优化和改进措施。     

基于图像处理的快速位置检测算法研究

论文在分析典型图像获取的硬件环境和常用图像检测算法的基础上,提出了一种基于图像处理的快速物体位置检测算法,阐述了算法的原理。该算法可以不通过传统的数字滤波、二值化、边缘提取处理,快速得到被检测物体的平面位置。     

基于FPGA的铁轨检测算法设计与研究

介绍一种基于FPGA的铁轨检测方法,包括嵌入式图像处理系统的硬件平台搭建和基于FPGA的图像处理算法的研究。采用基于FPGA的软核技术,完成图像增强和复原、边缘检测、阈值分割、连通域搜索等图像处理基本算法,实现在图像中完成铁轨区域的提取。     

基于FPGA的直线反走样算法研究

反走样是计算机图形学的基本问题。为了提高直线反走样的效率,针对FPGA硬件实现的特点,结合经典的Wu反走样算法,提出一种新的直线反走样算法。该算法根据像素点中心到理想直线的距离来计算灰度值,在生成直线时预测直线相邻像素点之间的灰度值变化,并建立递推公式,使用整数移位、加法和比较来完成直线反走样,计算简单,便于硬件实现。经计算机和FPGA分别实现验证,新算法的反走样效果较好,运算速度快于Wu反走样算法并能通过FPGA进一步提高速度。     

基于DSP+FPGA结构图像处理系统设计与实现

为了实现视频图像的实时处理,采用基于DSP FPGA的线性流水阵列结构,用现场可编程门阵列FPGA对采集的视频数字图像做预处理,并结合大规模可编程逻辑阵列CPLD进行逻辑控制,实现了视频图像的采集和目标提取的视频数字图像处理系统。介绍了该视频图像处理系统的硬件组成、工作原理和各种视频跟踪算法的应用。该系统与计算机联结,配以适当的图像处理软件和开发系统,即可形成一个通用的实时图像处理平台。     

基于FPGA的神经网络算法应用研究

为研究改进的模型在FPGA硬件中的应用,以DretionNet模型和ReaqiueNet模型为基础,通过神经网络算法进行优化,得到基于FPGA的高效算法的神经网络模型,对其多条分支的组织结构进行优化.研究结果显示,优化后的神经网路模型和FPGA为基础是一种高速网络算法,提出多分支的深度卷积算法.以FPGA设备提升为依据...