基于FPGA的快速樱桃缺陷检测与识别系统设计

为使樱桃缺陷检测与识别系统满足实时性的要求,提出以卷积神经网络模型为基础,使用SDSoC开发平台,完成FPGA对樱桃缺陷进行快速检测与识别系统的设计。通过优化数据传输,复用网络模型中通用矩阵乘法函数(GEMM)和对卷积操作进行并行化设计,实现PL端硬件加速。利用SDSoC平台,在PS端使用高级语言映射卷积神经网络模型,在实现所需性能的同时大量节省了开发时间。结果表明,与纯软件方式相比,基于Zynq7020硬件开发平台,速度提高了2.19倍以上,与CPU平台相当。     

基于FPGA的激光雷达SLAM测绘设计与实现

SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)测绘技术作为近年来新兴技术,正受到越来越多的研究者青睐,文章针对激光雷达回波信号强度弱、数据量大、实时性要求高等特点,设计了以现场可编程门阵列(FPGA)为控制核心的高速数据采集系统,利用该系统结合全新的路径导航算法设计出自主导航小车,可在复杂环境下自主巡航并绘制地图,测试结果表明,小车在不同光照度条件下,可实现较好的导航和测绘效果。     

基于FPGA的纸病预处理系统

针对当前计算机串行数据处理方式难以适应在线纸病检测系统数据实时处理量大的瓶颈问题,采用“FPGA+计算机”的纸病检测硬件结构,利用FPGA(现场可编程门阵列)的并行特性实现图像处理算法的硬件加速,对CCD高速摄像机拍摄的纸病图像进行预处理,初步确定可能出现纸病区域的位置和大小,并将这些区域的图像信息通过以太网发送到计算机做纸病的进一步辨识和分类.试验结果表明,这种结构可以极大地减轻计算机的运算量,提高纸病检测系统的精确度和效率.     

基于FPGA的平板式数粒机检测系统

针对目前国内药品检测数粒机大多是多通道数粒机,存在稳定性差、检测精度低等缺陷,课题组提出了基于FPGA的平板式数粒机检测系统。采用现场可编程门阵列(FPGA)作为控制系统的核心,对面阵图像传感器进行参数配置、图像数据采集,并对原始图像进行增强预处理。再由FPGA运用Canny算法获取图像采集单元的药粒目标轮廓信息,运用质心法获取质心位置坐标,采用检测线目标位置预测计数方法实现药品的高速在线检测计数。实验结果表明,基于FPGA的面阵图像传感器数粒机系统可以实现高速度、高精度的在线计数。     

基于FPGA的2FSK调制解调的研究

频移键控(FSK)是经国际电信联盟标准化的一种重要数字调制方式,广泛应用于数据量较小、数据率较低、短距离传输的通信领域。本文对基于FPGA的2FSK调制解调的设计进行研究,给出软件功能仿真验证。     

基于FPGA电子技术的实验设备的研制

研制了一款基于现场可编程门阵列的实验设备.该设备以XCS40-PQ208C为主芯片构建了FPGA最小系统,外围电路配置了A/D接口、D/A接口、RS232通信接口、单片机接口和步进电机接口等.此外,还设计了开放性的硬件支持,通过预留FPGA接口可以实现对不同型号和不同系列FP-GA芯片的支持.     

基于PSoC和FPGA的手套机电气控制系统开发

提出以可编程片上系统(PSoC)芯片(CY8C29666)和现场可编程门阵列(FPGA)芯片(EP2C5)为核心构建手套机电气控制系统,介绍了2种芯片的主要技术特点,结合手套机的功能需求,阐述了芯片的选用原则。通过分析全自动手套机电气系统的设计思路,给出控制系统的硬件原理框图和软件流程图。特别是利用PSoC和FPGA的内部资源配置功能和嵌入式系统设计的先进理念可简化外围硬件电路和软件控制程序,提高了整个系统可靠性和稳定性。     

基于机器视觉的谷糙分界线检测方法

目的：精准识别谷糙分界线。方法：提出一种基于直线边缘检测的谷糙分界线识别方法。该方法对不同颜色特征的谷糙分离图像进行模型匹配,将不同匹配结果的图像采用对应的灰度化处理方式;并利用直线边缘检测算法对该边缘进行灰度波动变换、差分处理得到目标位置。结果：相较于传统的边缘检测方法,该方法将误差范围控制在5%以内,大幅提高了识别精度。结论：该方法的识别误差相对较小,适合用于谷糙分界线的识别应用。     

一类时滞微分方程非局部共振问题解的存在性

研究了一类具有时滞的p-Laplacian方程非局部共振边值问题,利用推广的Mawhin连续性定理在允许非线性项非线性增长的条件下证明了该边值问题解的存在性,得到了一些新的结果.     

织物悬垂性数字图像轮廓识别的径向扫描算法

根据织物悬垂性数字图像轮廓自动识别的需要,提出了一种简单实用的径向扫描算法。首先识别出试样圆盘圆心,并从原始图像中裁剪出有效区域,进行必要的预处理后再用径向扫描算法得到候选轮廓点集,将不在轮廓上的候选轮廓点去掉,顺次连接轮廓点序列,当轮廓点数量足够多时,就可以用轮廓点顺次连接线逼近织物的边缘轮廓曲线。与传统的梯度算子法相比,这种算法有更好的适应性和可靠性,结合实例介绍了该算法的设计和实现过程及特点。     

A novel multiple fractal features extraction framework and its application to the detection of fabric defects

Multiple fractal features estimated by box-counting method are applied to fabric defects detection with a view to getting over the difficulty encountered in tasks of textures differentiating using only one single fractal feature. Extraction of the optimum multiple fractal features is based on the following fact that has been observed for the first time: when box-counting method is adopted to estimate the fractal dimension of an image or a data series, the involved measuring box size series have a considerable influence on the estimated fractal dimension and in turn the ultimate value of the separability between normal samples and defective ones. Testing results indicate that, using the proposed algorithm, actual false alarm probability and missing rate can be controlled simultaneously below 10% under an appropriate range of threshold, proving with confidence the effectiveness of the fractal features extracted in this study.     

一种基于Linux的网络入侵检测系统

设计了一种基于Linux的网络入侵检测系统.介绍了系统对攻击行为的识别、入侵检测程序中的数据结构设计以及入侵检测模块设计和关键程序设计.该系统可用于检测Synflood攻击、Teardrop攻击、Land攻击、Smurf攻击和Ping of Death攻击,以及ICMP,TCP,UDP的扫描.     

基于Blob分析的红枣表面缺陷在线检测技术

搭建一个基于机器视觉的红枣表面缺陷在线检测平台,实现红枣全表面信息的自动化在线实时测量。根据红枣及其表面缺陷的特征,提出在颜色空间模型中采用Blob分析算法进行红枣与背景的分离以及红枣表面缺陷的识别,给出不同缺陷特征种类的颜色空间模型和分割阈值,快速准确地实现破头果、霉变果、浆头果、虫蛀果等典型红枣表面缺陷的识别。试验结果表明,该方法检测结果稳健可靠,缺陷果识别的准确率可达到90%以上。     

基于Fusion器件的数字音频处理系统

设计了一种基于Fusion器件的数字音频处理系统,并通过对FPGA编程,实现了基于△Σ算法的PWM变换电路.该设计方案具有很强的灵活性和可靠性,在一定程度上降低了噪声信号,提高了电源的使用效率.     

基于“选择性缓存处理机制”的FPGA纸病检测系统

针对纸病检测系统普遍存在的快速性与实时性均较差问题,借鉴人眼视觉中“选择性注意”机制,提出了采用“选择性缓存处理”方法快速提取与检测纸病。系统采用“CCD + FPGA”的模式,利用FPGA流水线并行处理特性对线阵CCD采集到的图像数据流进行预处理与特征提取,并同时缓存纸病区域图像。由于整个处理过程为流水线式并行处理,且仅缓存纸病区域图像,因此极大地提高了纸病提取检测的速度并节约大量的存储空间。结果表明,该方法硬件资源占用率极小,且能快速、准确地提取纸病信息,具有很强的灵活性与实时性,可以满足高速纸机实时检测的需求。     

基于显著纹理特征的织物疵点检测方法

针对显著纹理背景下织物图像灰度级有限、对比度不明显致使目标疵点自动检测难度较大的问题,提出了一种用于显著纹理背景的织物疵点检测方法。首先,鉴于Tamura纹理模型具有分辨能力强、旋转不变性以及算法鲁棒性强的特点,提出了多尺度度量局部纹理粗糙度的改进算法,以增强纹理分辨能力;然后,结合织物疵点图像视觉显著性分析,基于局部纹理最佳窗口,通过提取与融合粗糙度、对比度和方向生成视觉显著性特征图,以显著突出织物疵点区。经TILDA织物纹理图库数据的实验测试,结果表明,与其他相关方法相比,此方法在有效抑制显著纹理背景的同时,检测的目标疵点具有较好的一致性和完整性。     

基于DSP和FPGA的视频采集实时处理系统设计

运用高性能数字信号处理器TMS320C6713及SAA7111A,设计了一个视频采集实时处理系统.该系统采用灵活可配置的FPGA芯片对视频解码芯片SAA7111A进行视频解码控制.通过对系统的性能实验,证明该系统可以完成常用算法的实时处理.