新型激光成像雷达图像匹配处理机的设计与实现

激光成像雷达是一种新型成像雷达,图像匹配处理机的使用是该雷达导航应用的先决务件之一。对激光成像雷达的图像匹配处理机进行分析,再进行设计。采用以高速DSP为主处理器,以大规模FPGA为处理器的图像匹配处理机的硬件方案。该方案计算能力强大且可扩展性强,通信接口多样可靠,算法软件实现可灵活修改。实验结果表明,该系统具有高实时性、高数据吞吐率、高可靠性、结构灵活的特点．为激光成像雷达在图像匹配导航中的应用研究提供了强大的处理平台。     

基于KLT特征点的LK光流金字塔FPGA实现

提出了一种基于KLT特征点的LK光流金字塔的FPGA实现方法,用于解决目标检测与跟踪系统中图像匹配实时性差、鲁棒性低及资源开销大等问题。在FPGA端,首先利用优化的KLT算法提取图像的特征信息;再结合图像金字塔,通过优化的LK光流金字塔算法估计特征点的总光流;最终将FPGA处理结果与MATLAB仿真进行对比分析。实验结果表明,该优化的方法在硬件实现中是合理有效的,不仅降低了算法实现的难度及资源开销,同时可满足图像匹配精度及实时性的要求。     

双目立体相机中实时匹配算法的FPGA实现

在双目立体相机中,利用图像处理计算场景深度信息是一项关键技术。通过研究立体视觉图像匹配原理,提出一种基于FPGA的立体图像实时匹配算法的实现方法。该算法以Census变换为基础借助于像素在邻域中灰度相对值的排序进行相似度比较,来实现区域立体匹配;在左右一致性约束下采用多窗口相关匹配方法改善深度不连续图像的匹配质量,提高匹配准确度。利用FPGA流水线和并行处理技术实现了双目立体相机的实时图像匹配。结果表明,该图像匹配结构具有较高的吞吐率和处理速度,可以工作在97.3MHz频率下实现1024×1024灰度图像30f/s的实时处理。     

一种基于注意力机制的端到端图像匹配方法

针对同一场景中多组图像匹配精度低,以及不同场景中图像匹配鲁棒性差等问题,提出一种基于深度学习的端到端图像匹配方法。本文基于LoFTR改进,在融合ResNet和FPN的特征提取网络中,减少其激活函数,并加入CBAM注意力模块,后续通过Transfromer生成特征图,进行图像匹配。结果表明,改进网络结构后的方法具有更好的匹配精度以及鲁棒性,在公开数据集Megadepth的子集上进行训练和测试,平均匹配精度达到93.68%,相较于LoFTR提升了1.33%,在阈值为5°、10°、20°情况下姿态误差的AUC数值均有提升;在TUM数据集子集上验证,其平均匹配精度提高了2.13%。     

Matlab定点仿真在FPGA验证平台中的应用

无论在雷达系统还是在通信系统当中,对其各种信号处理方法进行仿真时,数据是以浮点形式参与运算,当把算法移植到硬件中实现时,数据是以固定长度的二进制形式参与运算。文中介绍如何利用Matlab定点工具箱实现数据的浮点到定点转换,并结合设计实例,阐明了定点仿真在FPGA验证平台中的应用。实践证明,进行定点仿真是FPGA实现的前提,同时还可以验证FPGA中运算结果的正确性。     

基于ATE的FPGA测试

随着集成电路技术的飞速发展,FPGA的应用越来越广泛,其测试技术也得到了广泛重视和研究。文章简要介绍了FPGA的发展及其主要组成部分,提出了一种用ATE对FPGA进行测试的方法和具体测试流程。以一段Xilinx XC3042的真实配置数据为例详细描述了Intel HEX文件格式,以及将其转换成二进制配置码的方法,并介绍了FPGA的配置码格式和配置数据长度的计算方法。然后,以外设配置模式为例,通过XC3042的配置电路原理图和配置时序详细描述了FPGA的配置原理;最后给出了采用ATE（Automatic Test Equipment）-J750对FPGA的配置与测试过程,为FPGA的通用测试提供了一种切实可行的有效方法。     

图像匹配技术综述

图像匹配是图像处理技术中的重要研究内容。本文介绍了图像匹配技术的要素,对匹配算法的分类以及匹配性能评价指标,并且将各方法进行了分析与比较,指出其各自的优势与不足。同时,进一步探讨了图像匹配算法中有待研究的方向。     

基于DSP+FPGA平台的复杂背景目标检测与跟踪

研究了图像匹配算法原理,并分析了不同匹配算法类型。根据灰度特征编码的原理,给出了编码流程以及匹配算法FPGA实现,在试验中进行了FPGA编码并实现了改进的中值滤波算法和灰度特征编码匹配算法。在各种背景环境条件下,利用该算法对可见光视频图像和红外图像的匹配效果进行了试验,实验证明,该匹配跟踪算法容易进行硬件实现,能够达到提高系统实时性的要求。     

基于MicroBlaze的以太网通信系统平台设计的研究

现场可编程门阵列(FPGA)是一种应用灵活的电子器件。以Xilinx公司的FPGA为目标器件,利用Xilinx公司的Microblaze微处理器软核,采用基于FPGA的嵌入式系统设计的方法,对构建基于Xilinx FPGA的以太网数据通信系统进行了研究,给出一种不同以往的在FPGA下实现全部以太网的方案。给出了系统的软硬件各个模块以及整体设计的实现,最后通过一个简单的远程控制实例介绍了其工作流程。     

一种基于FPGA的全隔离炮口测速方法

主要介绍了弹丸炮口测速方法数据隔离和采集系统,以FPGA为逻辑控制单元,搭载ADS8508为数据转换模块;系统完成12位精度数据转换,实现了炮口测速。介绍了该控制FPGA由硕至下模块化设计的具体实现方案．并给出其核心模块的状态跃迁图及时序仿真波形。     

基于FPGA匹配模板旋转预处理

为了使得跟踪算法中能够抗图像旋转,采用FPGA对模板图像进行任意角度旋转的预处理,产生满足图像匹配所需要的多种旋转模板.在FPGA上实现旋转算法,完成对模板图的任意角度旋转,重点研究了该旋转系统的硬件框架和软件框架,并在Ahera公司的CycloneⅢ系列FPGA硬件平台对该算法进行了功能和时间测试.该设计达到实时性要求,为整个跟踪系统提供了多种旋转模板,实现了跟踪算法抗旋转性.     

一种FPGA模拟射频在ASIC原型验证系统中的应用

在ASIC芯片原型验证过程中,FPGA凭借其可重复编程的特性扮演了重要角色。然而FPGA作为ASIC原型验证平台与射频进行数据交互时,因为性能较低不能匹配高带宽下的射频数据流处理流程。基于此问题,提出一种基于FPGA实现的模拟射频解决方法。首先就模拟射频的背景进行介绍,然后分析模拟射频模块的实现思路和结构,最后使用Verilog语言将它实现出来并通过VCS仿真验证。结果表明该方法控制简单、灵活可靠,可以为FPGA基带系统提供合适的数据速率。     

一种基于FPGA的LVDS数据串并转换设计

LVDS传输方式越来越多地应用在高速的信息传输中,而基于FPGA的LVDS数据接收也得到了更广泛的应用。文章介绍了一种基于FPGA的LVDS数据接收的实现方案,对LVDS串行数据进行了串行到并行的转换。通过实际验证,该方法实现了LVDS串行数据的并行处理,保证了转换过程中数据的实时传输。     

基于ARM和FPGA的微加速度计数据采集系统设计

基于常用的MEMS惯性器件微型加速度计,介绍一种采用ARM和FPGA架构来采集加速度数值的设计方案,微加速度计的模拟输出信号经A／D芯片转换后由FPGA进行处理和缓存,然后ARM接收FPGA的输出数据并对数据进行显示和存储,对如何用FPGA实现该数据采集系统的传输控制和数据缓存,以及FPGA与A／D转换芯片和ARM的接口设计给出了说明,实现了加速度数值的采集、传输、显示和存储,该方法配置灵活、通用性强,可以较好地移植到相关器件的数据采集系统中。     

基于FPGA实现千兆以太网业务在SDH上的传输

为了实现千兆以太网业务在SDH网络上的传输（EOS）,可以利用FPGA将以太网MAC数据帧在SDH数据帧中进行封装和映射处理。介绍了GFP封装协议以及虚级联技术,给出了FPGA内部的模块化设计方法。利用FPGA的强大功能和内部的丰富资源,简化了电路设计的复杂性。千兆以太网在SDH中的传输增强了SDH设备的业务传输能力。     

远程系统更新FPGA配置数据的实现方法

主要介绍了一种使用FlashROM作为数据存储器件,配合微处理器和程序,利用CPLD配置FPGA,实现对FPGA配置数据的远程更新的方法,给出了系统构成,并对构成系统的主要部件进行了较详细的说明。在本文的最后给出了本实现方法的一个设计实例。     

面向10G GPON ONT的应用接口设计与实现

文章介绍了10G GPON标准的体系结构,并比较分析其技术优势,然后提出一种在10G GPON系统ONT端通过FPGA来进行10G以太网数据收发的方法,并给出基于FPGA实现的硬件连接方法、软件驱动程序和OMCI通道建立的过程,为未来10G GPON ONT的设计提供参考。     

基于FPGA的空调显示设定器数据记录方案设计

针对CRH2型动车组空调故障数据记录改进要求,设计了空调显示设定器记录48小时空调运行数据整体方案,详细介绍了FPGA软件实现方法,对空调系统进行长时试验,其结果表明数据记录正确,满足设计要求.     

基于FPGA的通用串行接口电路设计

基于在实际的工作中,所接触的接口类型较多,往往在进行试验测试时会比较困难,但其他复杂的接口均可以转换为串行接口进行测试.本文主要是介绍了一种基于FPGA的串行接口电路的设计,在软件方面,使用VHDL语言设计FPGA的收发电路,进行仿真测试;在硬件方面,通过搭建DSP+FPGA的硬件平台,设计电路图及印制板,实现了数据的转换,完成在PC机上的数据显示.     

基于FPGA的LED点阵显示控制方法

为了研制基于FPGA的LED点阵显示系统,文中论述显示系统的硬件设计方案,给出16×16 LED点阵与FPGA芯片的接口电路,详细介绍FPGA的基于IP核的设计方法。显示数据存放在FPGA片内,其内部的控制逻辑单元与ROM存储器分别进行设计,很方便地实现了22个字符的左移动态扫描显示。充分利用了FPGA运行速度快、I/O引脚多、设计灵活的特点,该文提出的LED点阵显示控制方法具有较好的实际应用价值。