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IP包处理

  • 基于FPGA的图像处理算法的研究与硬件设计.rar

    随着微电子技术的高速发展,实时图像处理在多媒体、图像通信等领域有着越来越广泛的应用。FPGA就是硬件处理实时图像数据的理想选择,基于FPGA的图像处理专用芯片的研究将成为信息产业的新热点。 本文以FPGA为平台,使用VHDL硬件描述语言设计并实现了中值滤波、顺序滤波、数学形态学、卷积运算和高斯滤波等图像处理算法。在设计过程中,通过改进算法和优化结构,在合理地利用硬件资源的条件下,有效地挖掘出算法内在的并行性,采用流水线结构优化算法,提高了顶层滤波模块的处理速度。在中值滤波器的硬件设计中,本文提出了一种快速中值滤波算法,该算法大大节省了硬件资源,处理速度也很快。在数学形态学算法的硬件实现中,本文提出的最大值滤波和最小值滤波算法大大减少了硬件资源的占用率,适应了流水线设计的要求,提高了图像处理速度。 整个设计及各个模块都在Altera公司的开发环境QuartusⅡ以及第三方仿真软件Modelsim上进行了逻辑综合以及仿真。综合和仿真的结果表明,使用FPGA硬件处理图像数据不仅能够获得很好的处理效果,达到较高的工作频率,处理速度也远远高于软件法处理图像,可满足实时图像处理的要求。 本课题为图像处理专用FPGA芯片的设计做了有益的探索性尝试,对今后完成以FPGA图像处理芯片为核心的实时图像处理系统的设计有着积极的意义。

    标签: FPGA 图像处理 法的研究

    上传时间: 2013-06-08

    上传用户:shuiyuehen1987

  • 基于LabVIEW与单片机串口的信号处理的研究

    基于LabVIEW与单片机串口的信号处理的研究:介绍了一种利用单片机采集数据,LabVIEW作为开发平台,二者之间通过串口实现数据通信的数据采集系统,利用LabVIEW的图形环境进行频谱分析。通

    标签: LabVIEW 单片机串口 信号处理

    上传时间: 2013-06-24

    上传用户:xjz632

  • 基于模糊增强和小波包变换的人脸识别方法

    针对目前光照补偿后人脸图像的识别率仍不够理想这一问题,提出了一种基于模糊增强和小波包变换相结合的非均匀光照下人脸识别方法。将人脸图像在对数域中计算二维小波包变换,通过舍弃部分子带图像中的系数来实现人脸

    标签: 模糊 变换 人脸识别方法

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:gxf2016

  • 二维DCT/IDCT处理核的FPGA设计与实现

    离散余弦变换(DCT)及其反变换(IDCT)在图像编解码方面应用十分广泛,至今已被JPEG、MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4和H.26x等国际标准所采用。由于其计算量较大,软件实现往往难以满足实时处理的要求,因而在很多实际应用中需要采用硬件设计的DCT/IDCT处理电路来满足我们对处理速度的要求。本文所研究的内容就是针对图像处理应用的8×8二维DCT/IDCT处理核的硬件实现。 本文首先介绍了DCT和IDCT在图像处理中的作用和原理,详细说明了DCT变换实现图像压缩的过程,并与其它变换比较说明了用DCT变换实现图像压缩的优势。接着,分析研究了DCT的各种快速算法,总结了前人对DCT快速算法及其实现所做的研究。本文给出了两种性能、资源上有一定差异的二维DCT/IDCT的FPGA设计方案。两种方案均利用DCT的行列分离特性,采用流水线设计技术,将二维DCT/IDCT实现转化为两个一维DCT/IDCT实现。在一维DCT/IDCT设计中,根据图像处理的特点对Loeffler算法的数据流进行了优化,通过合理安排时钟周期数和简化各周期内的操作,大大缩短了关键路径的执行时间,从而提高了流水线的执行速度。最后,对所设计的DCT/IDCT处理核进行了综合和时序仿真。 结果表明,当使用Altera公司的MERCURY系列FPGA器件时,本文设计的方案一能够在116M时钟频率下正确完成8×8的二维DCT或IDCT的逻辑运算,消耗2827个逻辑单元;方案二能够在74M时钟频率下正常工作,消耗1629个逻辑单元。

    标签: IDCT FPGA DCT 二维

    上传时间: 2013-07-14

    上传用户:3291976780

  • 红外成像制导的FPGA数据预处理技术研究

    本文研究了在复杂背景下红外图像的背景和噪声抑制算法,并且完成了硬件实现,主要包括以下内容: 1.通过对实际红外图像的背景和噪声特性的研究分析,设计改进了一种基于加权广义次序统计滤波器的背景抑制的算法。红外图像的噪声通常为脉冲噪声,具有高频特性;而红外图像的背景变换比较缓慢,其频谱成分多集中在低频区域,所以本文在对图像特性分析的基础上,设计改进了基于加权广义次序统计滤波器的背景抑制的算法。在对采集的起伏背景红外图像进行背景抑制后,用全局门限可以有效的分割出目标信息,输出包含目标信息的二值化图像,为后续处理提供数据。但是出于更复杂背景条件下算法有效性的目的,深入讨论了局部自适应门限分割算法的设计。 2.在实时信号处理系统中,底层的图像预处理算法目前难以用软件实现;但是其运算结构相对比较简单,适于用FPGA进行硬件实现。本文对算法的FPGA设计作了较为深入地研究,同时介绍了算法的VHDL实现,利用模块化的优点对算法分模块设计,对各个模块的实现作了详细介绍。 3.完成了红外成像制导系统的预处理部分硬件电路设计,对FPGA中预处理算法的处理结果进行了验证。通过算法在硬件上的实现,证明了算法的有效性。

    标签: FPGA 红外成像 制导 数据

    上传时间: 2013-07-02

    上传用户:钓鳌牧马

  • 基于DSP+FPGA的小波变换实时图像处理系统设计

      本课题设计和完成了一套基于DSP+FPGA结构的小波变换实时图像处理系统。采用小波算法对图像进行边缘提取、图像增强、图像融合等处理,并在ADSP-BF535上实现了小波算法,分析了其运行小波算法的性能。图像处理的数据量比较大,而且运算比较复杂,DSP的特殊结构和性能很好地满足了系统实现的需要,而FPGA的高速性和灵活性也满足了系统实时性和稳定性的需要,所以采用DSP+FPGA来实现图像处理系统是可靠的,也是可行的。系统的硬件设计以DSP和FPGA为平台,DSP实现算法、管理系统运行、并实现了系统的自启动;FPGA实现一些接口、时序控制等,简化了外围电路,提高了系统的可靠性。结果表明,在ADSP-BF535上实现小波算法,效果良好,而且满足系统实时性的要求。最后,总结了系统的设计和调试经验,对调试时遇到的一些问题进行了分析。

    标签: FPGA DSP 小波变换 实时图像

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:Kecpolo

  • 用FPGA实现“共轭变换”图像处理方法

    近年来微光、红外、X光图像传感器在军事、科研、工农业生产、医疗卫生等领域的应用越来越为广泛,但由于这些成像器件自身的物理缺陷,视觉效果很不理想,往往需要对图像进行适当的处理,以得到适合人眼观察或机器识别的图像。因此,市场急需大量高效的实时图像处理器能够在传感器后端对这类图像进行处理。而FPGA的出现,恰恰解决了这个问题。 近十年来,随着FPGA(现场可编程门阵列)技术的突飞猛进,FPGA也逐渐进入数字信号处理领域,尤其在实时图像处理方面。Xilinx的研究表明,在2000年主要用于DSP应用的FPGA的发货量,增长了50%;而常规的DSP大约增长了40%。由于FPGA可无比拟的并行处理能力,使得FPGA在图像处理领域的应用持续上升,国内外,越来越多的实时图像处理应用都转向了FPGA平台。与PDSP相比,FPGA将在未来统治更多前端(如传感器)应用,而PDSP将会侧重于复杂算法的应用领域。可以说,FPGA是数字信号处理的一次重大变革。 算法是图像处理应用的灵魂,是硬件得以发挥其强大功能的根本。”共轭变换”图像处理方法是一种新型的图像处理算法,由郑智捷博士上个世纪90年代初提出。这种算法使用基元形状(meta-shape)技术,而这种技术的特征正好具备几何与拓扑的双重特性,使得大量不同的基于形态的灰度图像处理滤波器可用这种方法实现。该种算法在空域进行图像处理,无需进行大量复杂的算术运算,算法简单、快速、高效,易于硬件实现。通过十多年来的实验与实践证明,在微光图像,红外图像,X光图像处理领域,”共轭变换”图像处理方法确实有其独特的优异性能。本篇论文就针对”共轭变换”图像处理方法在微光图像处理领域的应用,就如何在FPGA上实现”共轭变换”图像处理方法展开研究。首先在Matlab环境下,对常用的图像增强算法和”共轭变换”图像处理方法进行了比较,并且在设计制作“FPGA视频处理开发平台”的基础上,用VHDL实现了”共轭变换”图像处理方法的基本内核并进行了算法的硬件实现与效果验证。此外,本文还详细地讨论了视频流的采集及其编码解码问题以及I2C总线的FPGA实现。

    标签: FPGA 共轭变换 图像 处理方法

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:CHENKAI

  • 面向特种LCD图像处理方法与FPGA实现研究

    本文研究特种LCD的图像处理方法和FPGA实现方案,并研制出基于FPGA的若干实际应用系统,有效地解决目前存在的问题。本文主要研究内容为:  (1)给出一种基于彩色空间变换的色彩调整方法,在YCrCb空间内实现亮度和色度分离,避免了RGB空间两者同时变化造成偏色和失真的现象,并在FPGA内采用流水线结构改进3阶矩阵运算的逻辑结构,节省出2/3的逻辑资源,提高了模块的最高运行速度。  (2)研究利用FPGA实现图像实时缩放处理的方法,选择能够满足特种LCD要求的双线性插值法作为研究对象,实时计算插值系数dx和dy,并采用流水线结构进行插值计算,仅使用FPGA中的3个双端口RAM来缓冲图像数据,没有外扩大容量帧存储器,降低了成本,提高特种LCD的系统兼容性。  (3)设计一种针对特种LCD更为简捷、有效的隔行转逐行扫描的实现方案,即利用图像实时缩放的方法,把一场图像缩放到LCD的分辨率,实现复合视频图像在LCD的“满屏”显示,改善现有特种LCD在显示隔行扫描的复合视频信号时,遇到图像信息丢失或显示效果不佳的问题。  (4)设计出一种基于字符和位图的数字OSD控制核,合理使用分布式RAM和块RAM两种逻辑资源来存储字符和位图信息,OSD图像由数字逻辑自动合成,编程简单灵活,使特种LCD的参数调整更加方便。  (5)研制成功基于FPGA的特种LCD显示控制板,能显示三种分辨率640×480,800×600,1024×768的图像信号;支持宽范围的亮度、对比度、显示位置等参数的实时调整,并提供全功能的透明OSD菜单进行指示。  (6)研制成功基于FPGA的特种LCD图像调节板,用于对某型号机载特种LCD进行改造,增加宽范围的亮度、对比度、图像显示位置的实时调整功能,提供无信号输入检测与OSD指示功能,提高图像显示的性能,通过了环境温度试验与性能测试,并已装机。  (7)研制成功基于DSP和FPGA的图像采集显示板,实现了对全分辨率复合视频信号进行25帧/秒的实时采集和显示,在DSP内使用“三帧”轮换的图像数据缓冲方法提高了系统的实时处理能力,使之能够完成一定复杂度的实时图像处理。

    标签: FPGA LCD 图像 处理方法

    上传时间: 2013-06-12

    上传用户:ivan-mtk

  • 基于FPGA的MPEG-2预处理TS流复用设计及验证

      本文着重研究了多路数字节目复用器中的对多路预处理TS流复用的原理和基于FPGA的实现方法。首先论述了关于数字电视系统的一些基本概念,介绍了MPEG-2/DVB标准以及数字电视节目专用信息(PSI),并结合多路数字节目复用的基本原理提出了一套基于FPGA的设计方案。通过对复用器输入部分、复用控制逻辑和PCR校正等一系列模块的设计及仿真验证,达到了设计的要求,取得了一定的研究成果。

    标签: FPGA MPEG 预处理 TS流

    上传时间: 2013-06-09

    上传用户:bugtamor

  • MPEG-2传送流特殊信息处理的FPGA实现研究

      本文介绍了如何利用FPGA(FieldProgrammableGateArray)技术来实现传送流特殊信息的处理,其主要内容如下:1.介绍了MPEG-2传送流系统层的语法规范;2.描述了传送流特殊信息之间的结构关系;3.简要介绍了传送流复用的原理和实现方法;4.详细讨论了如何用FPGA技术来实现对特殊信息的处理;整个项目的设计采用VHDL作为程序设计语言,都是以Xilinx的FPGA芯片及其ISE5.2i作为开发系统进行的。

    标签: MPEG FPGA 传送 信息处理

    上传时间: 2013-06-11

    上传用户:410805624