基于FPGA的嵌入式视觉检测系统及IP核设计.pdf

企业导师姓名、职称:——基于的嵌入式视觉检测系统及核设计广东工业大学硕士学位论文王锐煌筐呈皇信息处理分类号:学校代号:指导教师姓名、职称:王挂堂熬援专业或领域名称:学生所属学院:信息互程堂院论文答辩日期:密级:工学硕士学号:二鱼二
要摘术——基于计算机视觉的图像检测技术。由于在检测过程中要求实时处理的数据量随着计算机视觉和集成电路等技术的飞速的发展,已经出现了一种新的检测技大、处理实时性要求高、且常常包含有诸如分割、检测、标记、识别等比较复杂的算法,因此通常都采用多处理器架构的嵌入式实时系统来完成。随着人们对系统集成度要求的不断提高,同时的性能和集成度大大的提高,用来处理数字信号可以很好的解决数据量大、处理速度不匹配、可靠性低及精度小等问题,并能很好协调并行性与顺序性的矛盾。本文基于技术,以为开发平台,在单个芯片上设计了一个嵌入式视觉检测系统,集图像处理算法、嵌入式技术和多处理器并行处理技术为一体,实现了视频图像的实时采集,图像检测的加速处理。主要完成的内容有:菔悠当曜迹捎肵【杓埔桓龌贗涌诘氖悠挡杉疘耍上层软件通过总线接口实现对核的控制并以姆绞酱颖曜际悠盗髦惺凳被取图像信息。ü曰谀0寮扑愕脑ご砝砺鄣姆治觯杓埔桓鲆訶【ピN基础的图像预处理模板计算核,实现对图像滤波、锐化和边缘检测等基于模板运算算法的快速处理,核基于涌谝孕砥鞯姆绞浇尤胂低常峁└咚俚哪板运算,并支持最大为哪0濉菪〔ū浠坏睦砺郏芯苛艘桓龌谟邢蕹寤飨煊β瞬ㄆ的小波检测加速处理核,对小波分解和重构进行实时处理。小波加速核作为协处理器计入系统,上层软件可以通过配置核的滤波器系数来实现对各种不同的小波算子进行加速计算的需要。赬的多处理器架构,以操作系统为基础,设计了一个双处理器的协调方案,实现了图像处理任务的平行处理,并提出一种基于双处理器协处理器的接入方式,并根据实验结果分析了实现多处理器加速的关键因素。評械牡鞫炔呗越懈慕迪至瞬⒎⒅葱卸嗳挝竦墓δ堋关键词:视觉检测;;核;多处理器;硬件加速;模板计算;小波变换摘要
鷒阛咖,甒铲,瑃,琹.,’琲甌,,甌校甧琣—、琱瑃琧
洫甅小,猵畆’,;·瓵,猵.:;;;猵;;—粀
目录嵌入式视觉检测预处理算法核设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯刀摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一课题研究的背景及意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯嵌入式视觉检测技术国内外研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..第二章嵌入式视觉检测系统硬件建模⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯嵌入式视觉检测原理框架⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.第三章嵌入式视觉检测算法的核计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。嵌入式视觉检测算法的核实现原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯斫饩龇桨浮涌谟隓单元⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.度胧酵枷裨ご硭惴ǚ治觥目录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...广东工业大学硕士学位论文
.0逶ご鞩说挠布杓啤的小波检测算法加速计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.〔ḿ觳馑惴ㄊ枋觥.〔ḿ觳馑惴ǖ腇硬件实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。视觉检测核验证实验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第四章嵌入式视觉检测的双处理器并行计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.基于乃ù砥髌教ㄈ碛布杓啤原理分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..ù砥鞑⑿写砩杓啤移植及调度策略的改进⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯卯在上的移植⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯分时调度策略方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯双处理器核的接入方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯视觉检测双处理系统验证⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯