基于软件定义的可重构卷积神经网络架构设计

为满足卷积神经网络业务处理的灵活性和高性能需求,提出一种基于软件定义的可重构卷积神经网络架构.该架构采用归一化处理流程实现卷积层网络的动态重构与运算模式的加速.采用AHB和AXI的双总线架构,实现卷积神经网络的流水计算.通过软件定义在FPGA上实现了不同网络结构下的数据集实时处理.实验结果表明,所设计的FPGA电路能够...     

图像处理和达芬奇技术在纺纱断线检测中的应用

设计了纺纱断线在线检测的嵌入式系统。提出了采用CCD摄像头采集图像信息,运用编解码技术和FIFO缓存实现数据的高效、稳定传输。选择内嵌ARM和DSP的达芬奇双内核构架芯片TMS320DM6446来控制系统外围设备并进行图像处理,其中ARM负责系统的控制,DSP负责有关图像处理算法的运算。该系统将图像处理技术和嵌入式技术应用在纺纱断线检测领域,实现了高实时性、高稳定性、低成本的纺纱断线检测和控制系统。     

数学形态学在作物病害图像处理中的应用研究

作为一种2维卷积运算的非线性图像处理方法,数学形态学的内容包括二值形态学、灰度形态学和彩色形态学。膨胀、腐蚀、开运算、闭运算是数学形态学的基础。数学形态学可用于噪声去除、边缘检测、图像分割、特征提取等图像处理问题,在图像处理领域得到了越来越广泛的应用。结合目前的研究进展,对数学形态学的分类及其在作物病害图像处理中的应用进行综合性阐述,并对数学形态学目前存在的问题以及未来的发展方向进行了讨论。     

矢量场数据演示的快速Clifford傅立叶变换

对于结构化的矢量场数据,一般是先由均匀网格取样后,再由Clifford卷积来分析.通过证明快速Clifford傅立叶变换的可行性和有效性,介绍了应用快速Clifford傅立叶变换对矢量场数据进行分析的新方法.快速Clifford傅立叶变换把Clifford卷积由空间域转化到频域运算,加速了卷积运算,并且可以很容易、准确地模拟矢量场图像,对图像处理的特征提取和纹理分割也将起着重要的作用.     

归一化积相关算法加速方法研究及FPGA实现

随着飞航导弹向高效打击和提升智能的方向发展,为了保证打击的精确性,对地形匹配、目标识别的实时性要求也越来越高,单靠DSP软件进行图像处理的做法已经难以满足要求。根据FPGA实现数学运算的特点,提出了归一化积相关算法公式的化简方法,具有精度高、速度快的特点,并设计了积相关硬件加速电路单元架构和积相关多路并行计算架构,通过在FPGA上进行实现验证,能够满足新一代飞航导弹地形匹配及目标识别的实时性要求。     

基于特征图切分的轻量级卷积神经网络

卷积神经网络模型所需的存储容量和计算资源远超出移动和嵌入式设备的承载量,因此文中提出轻量级卷积神经网络架构(SFNet).SFNet架构引入切分模块的概念,通过将网络的输出特征图进行“切分”处理,每个特征图片段分别输送给不同大小的卷积核进行卷积运算,将运算得到的特征图拼接后由大小为1×1的卷积核进行通道融合.实验表明,相比目前通用的轻量级卷积神经网络,在卷积核数目及输入特征图通道数相同时,SFNet的参数和计算量更少,分类正确率更高.相比标准卷积,在网络复杂度大幅降低的情况下,切分模块的分类正确率持平甚至更高.     

隧道检测机器人的激光线中心的快速提取

本文介绍一种图像处理领域快速提取激光中心线的方法.首先将二维图像卷积运算转变为向量运算,其次采用SIMD指令加速图像数据的运算处理,最后基于计算机的存储结构进一步改进卷积运算,使得图像边缘检测算法效率提升,加速激光中心线的并行提取.     

高斯模糊算法的改进及图像处理应用

高斯模糊通常的算法是使用高斯函数生成模糊模板,再对图像做卷积运算,得到模糊图像的效果,可作为一种图像滤波器应用于计算机视觉算法中的预处理。为降低高斯模板和卷积运算量,本文对高斯函数使用降低维数的方法进行改进,并在图像处理函数中验证了改进效果。     

基于卷积网络加速器的FPGA数据处理研究

在FPGA数据处理应用场合中,引入神经网络能够提高数据特征的学习能力.但是基于非嵌入式的神经网络在运算过程中通常具有显著的复杂性和稀疏性,难以直接应用于FPGA上.于是,为了提高FPGA在数据处理时的并行性和高效性,设计了基于卷积网络加速器的FPGA数据处理架构.首先对卷积网络的层进行优化设计,采用ReLU函数来加速卷...     

GPU图像处理的FFT和卷积算法及性能分析

图像滤波器是当前绝大多数图像处理软件中的重要组成部分;然而,图像滤波对于计算量的要求是巨大的,为了加强图像处理软件的人机交互性能,使用GPU（可编程图形处理器）来加速图像滤波,是一个很好的选择。讨论了在GPU上两种图像处理工具的实现：频域上的快速傅立叶变换和空间域上的卷积运算,并评估了这两种工具在GPU上的性能表现。卷积运算在一般情况下表现出来比FFT更好的性能;并同时讨论了在FFT运算有更佳性能的情况。     

基于FPGA+GPU的图像采集处理系统设计

随着嵌入式图像处理系统的快速发展,对于前端图像采集模块的需求越来越高。图像采集的速度、分辨率、可靠性以及集成度对后续设计的准确度由极大的影响。通过对数字图像采集系统进行研究,设计出了基于FPGA和GPU架构的图像采集处理系统,重点研究了图像采集处理系统的硬件设计过程和软件设计过程。在基于FPGA+GPU的图像采集处理系统中,让具有强大运算处理能力的GPU专注于数据存储、用户交互以及后续的图像处理。系统中,FPGA则负责图像的采集、外设控制、任务调度。GPU与FPGA之间通过高速PCIE总线进行通信,分别设计编写基于Linux系统的驱动程序和FPGA端PCIE程序。实验结果表明,所设计基于FPGA+GPU的图像采集处理系统可实现437.5Mbps的实时图像采集存储速度,传输过程实时稳定,数据传输完整。     

一种嵌入式双操作系统架构中外设资源动态迁移的研究与实现

随着嵌入式设备性能的提升和功能的不断扩展,单操作系统架构已经难以满足越来越复杂的应用需求,因此学术界和产业界提出了双操作系统架构.然而,如何合理地配置有限的外设资源是双操作系统架构面临的一个重要问题.基于华为海思Hi3559AV100 SOC双操作系统架构中外设中断与CPU核的绑定原理,提出一种外设资源在系统运行期间可...     

微焦点X射线成像扫描控制与数据获取系统

文章介绍了微焦点X射线成像扫描控制与数据获取系统的原理、软硬件结构以及实现技术。该系统通过串口通讯协议,实现了实时图像采集的手动扫描控制、自定义扫描轨迹的自动控制,通过图像采集卡采集和存储微焦点X射线图像,为微焦点成像分析处理的研究提供了良好的实验平台。     

一种基于核设计的SOC测试控制体系结构

随着集成电路复杂性的提高和SOC系统的出现,电路测试的难度也在不断增大,测试问题已经成为SOC设汁的瓶颈。在研究了现存的测试控制结构后提出了基于核设计的SOC测试控制结构,它以边界扫描控制体系为基础,融合多种测试控制方法,支持不同类型的IP核进行测试。从而解决了SOC测试中控制部分的一些问题。     

红外扫描成像预处理系统的SOC设计

根据红外导引头成像预处理系统实时处理要求高的特点，提出基于单片系统（SOC）的设计方法，并详细描述了该成像预处理系统的硬件设计原理及基于SOC的实时处理软件设计原理．系统的预处理集成了红外探测器驱动电路，红外图像非均匀校正，以及红外图像预处理等多种实时图像处理功能，提高了成像系统集成度．实验验证了该系统的可重构性和实时处理优点．     

一种SIMD多DSP数字图像处理系统研究与设计

数字图像处理需要大量的数据运算,要求系统具有很高的数据吞吐量。并行处理结构能较好地满足这一要求。介绍一种SIMD并行多DSP数字图像处理系统。该系统具有避免冲突、能连续处理图像数据、处理器间通信及I/O部分简单、硬件及软件模块化等优点。     

医学影像处理集成化系统的构建与实现

文章基于系统集成技术提出了以医学影像发生器、影像处理软硬件平台和现代通讯网络为三大核心的现代医学影像处理系统的基本组成及其集成结构体系,并基于这一集成结构体系实现了数字血管减影(DSA)医学影像处理系统。该系统可实现动态医学影像数据的实时采集和海量存储、实时远程传输、实时减影处理等功能。     

USB HOST&HOST Controller剖析与实现

USB接口被广泛地应用在计算机外设接口地设计中 ,尤其是嵌入式系统和穿戴计算机系统 .为了减小系统的体积 ,提高系统的集成度 ,可以利用 System On Chip技术将 USB主机控制器集成在微处理器中 ,构成片上系统 ,这就需要自行设计 U SB主机控制器的核 (Core) .本文系统地剖析了 U SB主机控制器的原理和结构 ,并针对 OHCI从系统级上给出了一个典型的 U SB主机控制器的具体实现     

基于分布式控制系统的轮式智能机器人研究

语音处理、图像处理和定位导航是智能机器人研究的核心内容。介绍了分布式控制系统和CAN总线的概念和特性,提出了一种用于智能机器人的分布式控制系统结构,对基于该控制系统的智能机器人的体系结构、导航与控制、环境感知进行了研究,着重阐述了语音识别和图像识别功能的实现方案。     

基于SOC的IPSec协议实现技术

本文在分析了IPSec协议的基础上,提出了基于SOC的全新IPSec协议实现架构。该架构可消除协议处理的瓶颈问题,极大地提高IPSec协议的处理性能。该技术可应用于各种高速安全网络接入设备的设计。