基于FPGA的高速二维DCT变换的研究与实现

空间科学实验中图像的分辨率不断提高、数据量越来越大,因此需要对图像数据进行星上压缩处理后再进行传输。FPGA具有低功耗、高性能的特点,已普遍应用在卫星的各种有效载荷上,因此可采用FPGA实现图像压缩。基于FPGA的图像压缩算法的核心是DCT变换,而DCT变换中需消耗大量的乘法资源。为了提高图像压缩的效率,同时减少对专用乘法器的依赖,本文就充分利用FPGA中的BRAM与LUT资源,使用改进型的分布式算法、流水结构和乒乓操作,在避免使用乘法器的同时,实现JPEG压缩算法中的DCT变换,具有良好的可移植性。经验证,该方法用于基于FPGA的JPEG图像压缩系统中,相比传统DCT快速算法运算速度显著提高。     

高分辨率航空图像压缩系统设计

针对高分辨率航空图像存储和传输的要求,提出了基于POWERPC、FPGA和ADV212的嵌入式图像压缩存储系统设计方法,实现了大小为4008x5366x12bit图像的有损和无损压缩存储。系统设计目标为每2秒存储一幅无损压缩图像,压缩比为2:1;并在限定传输速率为1.44Mbps的条件下,每8秒向地面传送一幅有损压缩图像。系统设计中使用ADV212完成JPEG2000标准压缩算法,FPGA实现图像数据的接收和分块,POWRE PC实现对ADV212的配置管理及图像文件的存储。实验结果表明,该系统设计能够满足预定高分辨率航空图像的实时压缩与存储要求。     

基于IB-IWT实时图像压缩的FPGA设计与实现

针对内插双正交整数小波变换（IB-IWT）的实时图像压缩特点,提出了一种FPGA设计方案．首先通过分析IB-IWT算法的特点,给出了适合硬件实现的实时图像压缩方案．然后选取高端FPGA作为硬件处理平台,对图像压缩的小波变换、小波系数编码及其小波变换的边界处理和有限字长效应等关键技术进行了研究,提出了适合于FPGA的53小波变换的快速实现方法及其小波系数的编码方法．最后,利用FPGA对图像进行了压缩．该设计方案整合标志位图思想和并行SPIHT算法结构的优势,充分利用了FPGA内部的丰富资源．实验结果表明,该方案以其低计算复杂度、低内存需求量和高实时处理速度等特点成为实时压缩算法硬件实现的优选方案．     

基于自适应门限四叉树的分形图像压缩新方法

由Fisher提出的用于分形图像压缩的固定门限四叉树方法中,子块与父块的实验门限值一般由经验来设定,这直接影响了分形图像编码的效率,门限值的设定是分形图像压缩中的技术难点之一。考虑了输入图像的特点,给出了自适应门限的计算推导过程,提出了门限与子块的方差成正比的自适应门限的分形图像压缩方法。实验表明,对同类图像该方法压缩时间短,还原图像PSNR高,提高了分形压缩编码的效率。     

FPGA在卫星地面测试设备中的应用

本文介绍FPGA技术的特点和HDL设计方法，讨论FPGA在卫星地面测试设备研制中的应用，并介绍一种基于FPGA技术的数据采集处理系统设计及其在卫星地面测试中的应用。利用FPGA技术能大大提高卫星地面测试设备的研制效率。     

基于分类的医学影像分形编码

从分形编码理论和医学图像的基本特点出发,提出将分形编码技术应用于医学影像压缩的主张,并结合Fisher分类方法针对医学图像的特点提出改进方法,进一步提高图像压缩编码的效率.     

基于FPGA的深度卷积神经网络优化压缩算法研究

针对现有海量数字图像信息落后,提出了新型的压缩算法,设计出基于FPGA的视频图像采集系统.应用深度卷积神经网络优化视频图像编码算法和聚类算法实现数据特征提取,将图像与距离信息作为深度卷积神经网络的输入与输出,并利用其特征提取能力学习图像特征的距离信息,提取深度卷积神经网络中的全连接层作为编码,通过迭代调整确定图像编码,完成图像压缩.应用测试结果显示,该算法具有较高效率优势,且图像压缩解码后质量较好.     

星载遥感图像压缩系统容错技术研究

较强鲁棒性的压缩技术成为主流，压缩系统的容错性能变得越来越重要。本文分析了图像压缩中的几种常见容错技术，针对星载遥感图像的特点结合JPEG2000的相关容错技术，提出了适合硬件实现的容错方案。该方案采用Verilog语言设计并在FPGA上经过验证，最后应用在某型压缩平台上，效果良好。     

基于纹理特征的医学彩色图像无损压缩法

彩色图像的压缩要兼顾效率及质量方面的指标。医学图像具有纹理特征较明显的特点,在此基础上提出了一种新的基于图像纹理特征预测技术的图像压缩方法。该算法与JPEG-LS标准完全兼容,通过纹理特征预测模型,实现图像信息冗余量的最佳去除;同时该算法沿袭了JPEG-LS低复杂度的特点,具有较高的执行效率,适用于实时的医学图像数据采集系统。     

一种基于四叉树分解的图像压缩方法

在信息社会高度发展的今天,图像成为可以传递信息的重要载体之一。由于未经处理的图像信息量非常大,大力研究和开发图像压缩编码技术就非常重要。论文主要探讨对于存在连续阴影或者大量连续相同像素的图像压缩,通过分析RLE算法的不足,提出了一种基于四叉树分解的图像压缩方法,实验表明运用这种方法实现静态图像压缩可以使压缩效率得到进一步的提高,该方法为实现静态图像压缩开辟了新的思路和途径。     

基于DSP的图像压缩系统设计与算法研究

提出一种基于DSP和FPGA协同设计实现视频图像压缩的控制逻辑方案。由FPGA模块来实现图像采集,DSP模块进行编码压缩,同时针对块匹配算法中搜索精度与计算复杂度相关性问题,介绍了一种基于块匹配的量子行为的微粒群优化算法（Block Match Quantum-behaved Particle Swarm Optimization,BMQPSO）。在图像的实时压缩算法处理中,先对原始图像序列每一帧的宏块用微粒子进行搜索,再根据收敛性要求对压缩编码进行优化。实验结果表明该算法压缩效果优于经典搜索算法。     

Design of english video learning platform based on FPGA system and sobel algorithm

In order to improve the system performance of image processing and improve the efficiency of image processing, we can use some hardware running image processing algorithms. in practice, we introduce some reconfigurable devices and more advanced programming languages to use FPGA for image processing. following will briefly introduce the design of FPGA in the edge detection system.The design has integrated a 32-bit soft RISC processor as dedicated hardware peripheral micro development and EDK embedded system developed by the system generator. Input is detected from a real-time image obtained from the CMOS camera displayed on the DVI display on the screen.     

基于FPGA的视频图像高速处理技术——在钢轨动态检测中的应用

高速图像处理可用软件和硬件两种方案实现。软件方案成本低,灵活,但速度慢;硬件方案速度高,不够灵活且成本高。现场可编程门阵列(FPGA)正好能解决这一矛盾。介绍了一种基于FPGA的视频图像高速处理技术,它被成功地用于钢轨断面图像的实时动态监测系统中。该系统采用了投票表决算法,用VHDL语言(超高速集成电路硬件描述语言)编程,采用多语言协同仿真技术(FLI)。结果表明,该系统充分发挥了FPGA器件的并行特性,显著提高了图像处理速度,达到了动态监测的实时性要求。     

基于FPGA的图像光纤传输系统设计

提出一种基于FPGA和光纤的图像传输系统,阐述使用Lattice公司的FPGA和SDRAM构建图像缓存模块以及使用其内嵌的高速串口(SERDES)代替传统的串并转化器来完成图像光纤传输的方法.着重介绍系统的硬件设计和基于的FGPA的相关实现技术.     

基于FPGA的视频采集及转换系统设计

基于数字图像处理技术和FPGA（现场可编程门阵列）技术,针对高精度单色CCD视频传感器1010_M的输出规范,结合高速视频接口标准的需求,设计并实现了一种视频采集及转换系统。系统重点介绍了视频采集及转换系统硬件电路结构,软件设计流程,主要相关电路设计和FPGA逻辑设计,并给出测试结果。     

基于SoPC的实时视频处理与显示设计

介绍了一种采用SoPC技术,适用于光照度不够均匀造成图像灰度过于集中环境下的视频处理与显示设计。该系统基于FPGA技术,通过将NiosⅡ软核处理器、用户自定义逻辑模块、存储器、I/O等集成到单块低成本的FPGA上,实现对解码芯片SAA7113H的初始化及配置、视频图像灰度信号直方图统计以及灰度均衡化的实时处理与显示。其设计灵活、可靠性高,并且降低了成本和功耗。     

一种ARGB数据无损压缩解压算法的FPGA设计

提出了一种ARGB数据的无损压缩优化算法以及FPGA实现方法。为了避免对整个文件的解压和压缩,采用了Deflate算法的相关方法对图像按块进行压缩和解压,极大提高了存储器的访问效率。利用了Deflate算法对小块进行压缩,发挥了Deflate中LZ77压缩的Huffman压缩技术来优化压缩算法。通过VIVADO HLS将算法实现成FPGA电路,采用多张图片进行了实际应用,证实了算法的有效性,并分析了其功耗和时序信息。     

基于FPGA的图像融合处理系统方案设计

一种基于FPGA技术的图像处理系统,实现了图像数据的A/D采集、在SRAM以及SDRAM中的存取、在FPGA内部的DSP运算以及图像数据的D/A输出,具备图像融合处理功能。文章在阐述系统结构、总体方案和设计思想基础上,重点论述了系统各模块划分、芯片选型依据以及系统有关模块的接口设计。     

基于多核DSP的星载并行遥感图像压缩系统设计与实现

随着星载遥感技术的不断发展,产生的遥感数据也变得日渐庞大,目前有限的通信带宽远不能满足遥感图像数据传输的需求。因此研究面向星载应用的图像压缩技术对空间应用技术的发展有着十分重要的意义。采用传统单核数字信号处理器（DSP）难以满足性能需求,而采用现场可编程门阵列（FPGA）则难以满足功耗需求,近年来随着硬件技术发展,多核DSP技术已经成熟,且在弹载场景已有比较成熟的多核DSP图像压缩解决方案,可供星载应用参考。基于多核DSP,即TI公司的C6678多核浮点DSP平台,构建一个并行图像压缩系统,并充分利用多核DSP的硬件资源。考虑星载遥感图像压缩对压缩质量、压缩速度等多方面指标都有着较高的要求,系统采用JPEG2000标准进行图像压缩,并且采用了主核负责外部通信与内部任务分配、从核执行JPEG2000图像压缩的设计方案。测试结果表明,该系统运行稳定可靠,且整体压缩性能优秀,能够满足对星载遥感图像压缩系统的性能要求。