成像自動目標識別的并行化實現(xiàn)技術

第1章緒論(1)
1.1成像自動目標識別(1)
1.2算法并行化實現(xiàn)(2)
1.2.1FPGA(2)
1.2.2DSP(5)
1.3基于FPGA的算法加速方法(5)
1.3.1FPGA硬件架構設計原則(6)
1.3.2算法特性分析原則(7)
1.3.3結構優(yōu)化(8)
1.3.4有限字長效應(10)
第2章圖像增強的并行化實現(xiàn)(12)
2.1典型圖像增強方法(12)
2.1.1均值濾波(12)
2.1.2中值濾波(12)
2.1.3空間域低通濾波(12)
2.2基于FPGA的中值濾波實現(xiàn)(13)
2.2.1概述(13)
2.2.2快速中值濾波算法(13)
2.2.3FPGA邏輯結構(14)
2.3基于FPGA的雙線性插值實現(xiàn)(17)
2.3.1概述(17)
2.3.2雙線性插值算法原理(17)
2.3.3FPGA邏輯結構(18)
參考文獻(19)
第3章圖像配準與經典特征提取算法(21)
3.1基于特征的圖像配準方法分析(22)
3.2SIFT算法(24)
3.2.1DoG圖像金字塔構建(25)
3.2.2特征點檢測(26)
3.2.3梯度方向與強度計算(28)
3.2.4SIFT描述向量提取(28)
3.3SURF算法(30)
3.3.1SURF特征點檢測(31)
3.3.2SURF特征描述矢量的提取(35)
3.3.3OpenSURF算法(36)
3.4BRIEF算法(37)
參考文獻(38)
第4章基于FPGA+DSP硬件架構的SIFT算法實時實現(xiàn)(40)
4.1概述(40)
4.2硬件架構(41)
4.2.1系統(tǒng)架構概述(41)
4.2.2各模塊硬件設計(42)
4.2.3SIFT描述向量提取模塊(48)
4.3等效并行度分析(52)
4.3.1需求的等效并行度(52)
4.3.2能達到的等效并行度(52)
4.4測試與驗證(53)
4.4.1性能驗證及結果分析(54)
4.4.2資源占用率分析(54)
4.5本章小結(56)
參考文獻(56)
第5章基于單片F(xiàn)PGA的實時視覺特征檢測與匹配系統(tǒng)(60)
5.1概述(60)
5.2硬件架構(62)
5.2.1系統(tǒng)架構框圖(62)
5.2.2SIFT特征點檢測模塊(64)
5.2.3BRIEF描述向量提取模塊(67)
5.2.4BRIEF特征存儲模塊(68)
5.2.5BRIEF描述向量匹配模塊(68)
5.3等效并行度分析(70)
5.3.1需求的等效并行度(70)
5.3.2能達到的等效并行度(71)
5.4實驗與驗證(72)
5.4.1性能評估(72)
5.4.2資源占用率分析(76)
5.5本章小結(77)
參考文獻(77)
第6章OpenSURF算法的FPGA實現(xiàn)(81)
6.1FPGA實現(xiàn)的系統(tǒng)結構(81)
6.2主要模塊的FPGA實現(xiàn)(83)
6.2.1積分圖像優(yōu)化表示方法及積分圖像生成模塊(83)
6.2.2特征點檢測模塊(85)
6.2.3積分圖像緩存和特征點讀取優(yōu)化策略(87)
6.2.4特征點主方向分配模塊(90)
6.2.5特征點描述矢量生成模塊(93)
6.3FPGA加速的等效并行度分析(96)
6.3.1需求的等效并行度(96)
6.3.2能達到的等效并行度(96)
6.4FPGA實現(xiàn)中的參數(shù)選取(97)
6.4.1Hessian矩陣行列式閾值的設置(97)
6.4.2特征點檢測部分采用的檢測特征點組(98)
6.4.3主方向分配時最小細分角度的設置(99)
6.4.4三角函數(shù)sin和cos值表示位寬的選取(100)
6.5FPGA實現(xiàn)測試驗證方法(101)
6.5.1仿真驗證平臺設計(101)
6.5.2FPGA實現(xiàn)的結果(106)
6.6本章小結(108)
參考文獻(108)
第7章異源圖像融合的并行化實現(xiàn)(113)
7.1系統(tǒng)總體方案設計(114)
7.2基于FPGA的硬件電路設計(115)
7.2.1成像系統(tǒng)硬件結構總體設計(115)
7.2.2硬件模塊詳細設計(115)
7.3基于EDK的MicroBlaze軟核設計(119)
7.3.1MicroBlaze處理器特點分析(119)
7.3.2MicroBlaze的中斷機制(119)
7.3.3MicroBlaze的總線接口(120)
7.4圖像配準中SOPC的設計(121)
7.4.1Xilinx嵌入式系統(tǒng)開發(fā)工具介紹(121)
7.4.2Xilinx嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程(121)
7.4.3圖像配準算法的FPGA設計實現(xiàn)(123)
7.4.4圖像配準算法流程及FPGA實現(xiàn)(126)
參考文獻(128)
第8章全景拼接的并行化實現(xiàn)(132)
8.1概述(132)
8.2全景拼接的并行化實現(xiàn)(133)
8.2.1系統(tǒng)結構框圖(134)
8.2.2系統(tǒng)硬件平臺(134)
8.2.3圖像畸變校正和拼接的DSP/FPGA協(xié)同處理(135)
8.2.4并行化實現(xiàn)(146)
參考文獻(153)