虫虫首页| 资源下载| 资源专辑| 精品软件
登录| 注册

智能信息处理

智能信息处理》是2000年8月大连海事学院出版社出版的图书,作者是安居白。本书主要讲述了信息处理的基本知识等有关内容。[1]
  • 智能人脸识别算法及其FPGA的实现.rar

    人脸自动识别技术是模式识别、图像处理等学科的一个最热门研究课题之一。随着社会的发展,各方面对快速有效的自动身份验证的要求日益迫切,而人脸识别技术作为各种生物识别技术中最重要的方法之一,已经越来越多的受到重视。对于具有实时,快捷,低误识率的高性能算法以及对算法硬件加速的研究也逐渐展开。 本文详细分析了智能人脸识别算法原理,发展概况和前景,包括人脸检测算法,人眼定位算法,预处理算法,PCA和ICA 算法,详细分析了项目情况,系统划分,软硬件平台的资源和使用。并在ISE软件平台上,用硬件描述语言(verilog HDL)对算法部分严格按照FPGA代码风格进行了RTL 硬件建模,并对C++算法进行了优化处理,通过仿真与软件算法结果进行比对,评估误差,最后在VirtexII Pro FPGA 上进行了综合实现。 主要研究内容如下: 首先,对硬件平台xilinx的VirtexII Pro FPGA 上的系统资源进行了描述和研究,对存储器sdram,RS-232 串口,JTAG 进行了研究和调试,对Coreconnect的OPB总线仲裁机理进行了两种算法的比较,RTL 设计,仿真和综合。利用ISE和VC++软件平台,对verilog和C++算法进行同步比较测试,使每步算法对应正确的结果。对软硬件平台的合理使用使得在项目中能尽可能多的充分利用硬件资源,制板时正确选型,以及加快设计和调试进度。其次,对人脸识别算法流程中的人脸检测,人眼定位,预处理,识别算法分别进行了比较研究,选取其中各自性能最好的一种算法对其原理进行了分析讨论。人脸检测采用adaboost 算法,因其速度和精度的综合性能表现优异。人眼定位采用小块合并算法,因为它具有快速,准确,弱时实的特点。预处理算法采用直方图均衡加平滑的算法,简单,高效。 识别算法采用PCA 加ICA 算法,它能最大的弱化姿态和光照对人脸识别的影响。 最后,使用Verilog HDL 硬件描述语言进行算法的RTL 建模,在C++算法的基础上,保证原来效果的前提下,根据FPGA 硬件特点对算法进行了优化。视频输入输出是人脸识别的前提,它提供FPGA 上算法需要处理的数据,预处理算法在C++算法的基础上进行了优化,最大的减少了运算量,提高了运算速度,16 位计算器模块使得在算法实现时可以根据系统要求,在FPGA的ip 核和自己设计的模块之间选择性能更好的一个来调用,FIFO的设计提供同步和异步时钟域的数据缓存。设计在ISE和VC++软件平台同时进行,随时对verilog和C++数据进行监测和比对。全部设计模块通过仿真,达到预定的性能要求,并在FPGA 上综合实现。

    标签: FPGA 人脸识别 算法

    上传时间: 2013-07-13

    上传用户:李梦晗

  • 基于线阵CCD和FPGA干涉型甲烷测量仪的研究.rar

    近年来,瓦斯事故在煤矿生产事故中所占比例越来越高,给矿工的生产生活带来了极大的灾难,必须加强对瓦斯的监测监控,避免瓦斯爆炸事故。因此对瓦斯气体进行快速、实时检测对于煤矿安全生产及环境保护有特别重要的意义。便携式甲烷检测报警仪是各国应用最早最普遍的一种甲烷浓度检测仪表,可随时检测作业场所的甲烷浓度,也可使用甲烷传感器对甲烷浓度进行连续实时地监测。大体上当前应用的便携式甲烷检测仪器,按检测原理分为光学甲烷检测仪、热导型甲烷检测仪、热催化型甲烷检测报警仪、气敏半导体式甲烷检测仪等几种。 光干涉甲烷检测仪性能稳定、使用寿命长,测量准确,是我国煤矿主要的便携式甲烷检测仪器。但现有的光干涉甲烷检测仪存在自动化程度低、测量方法繁琐、读数不直观,人为误差较大、不能存储数据等缺点。为此本文在干涉型甲烷检测仪实现的原理上提出利用线阵型电荷耦合器件(CCD)对干涉条纹进行非接触式的自动测量,获得条纹信息,通过CCD驱动、高速模数转换、数据采集等关键技术,实现了干涉条纹位移的精确测量,由单片机对量化后的测量信号进行智能处理,数字化显示甲烷含量的测量结果。 光干涉甲烷检测的关键是对干涉条纹中白基线以及黑色条纹位置的检测,本设计采用线阵CCD成像获取条纹信息判别其位置。CCD是一种性能独特的半导体光电器件,近年来在摄像、工业检测等科技领域里得到了广泛的应用。将CCD技术应用于位置测量可以实现高精度和非接触测量的要求;运用FPGA实现CCD芯片的驱动具有速度快、稳定高等优点:模数转换之后的数据没有采用专用存储芯片进行存储,而采用FPGA硬件开发平台和Verilog HDL硬件描述语言编写代码实现数据采集模块系统,同时提高数据采集精准度,既降低成本又提高了存储效率。 本文设计的新系统使用方便、精度高、数据可储存,克服了传统光干涉甲烷检测仪的缺点,技术指标和功能都得到较大改善。

    标签: FPGA CCD 线阵

    上传时间: 2013-06-08

    上传用户:jogger_ding

  • 视频图像采集和预处理系统的FPGA实现.rar

    本文研究的视频处理系统是上海市科委技术攻关基金项目“计算机视觉及其芯片化实现”的一部分,主要完成计算机视觉系统的一些基本工作,即视频图像的采集、预处理和显示等。 视频图像采集和预处理系统以Xilinx公司Virtex-ⅡPro系列的FPGA为核心控制器件,结合视频模数转换芯片和VGA显示器,完成视频图像的实时采集、预处理和显示。采集和显示部分作为同外界交流信息的渠道,是构成计算机视觉系统必不可少的一部分;图像预处理则是计算机视觉系统进行高层处理的基础,优秀的预处理算法能有效改善图像质量,提高系统分析判断的准确性。 本文在介绍基于FPGA的视频采集、预处理系统整体架构的基础上,围绕以下四个方面展开了工作: 1.研究并给出了两种基于FPGA的设计方案用于实现YCrCb色度空间到RGB色度空间的转换; 2.针对采集的视频图像,根据VGA显示的要求,给出了一种实现图像去隔行的方案; 3.分析了一系列图像滤波的预处理算法,如均值滤波、中值滤波和自适应滤波等,在比较和总结各算法特点的基础上,提出了一种新的适用于处理混合噪声的滤波算法:混合自适应滤波法; 4.根据算法特点设计了多种采用FPGA实现的图像滤波算法,并对硬件算法进行RTL级的功能仿真和验证,还给出了各种滤波算法的实验结果,在此基础上对各种算法的效果进行直观的比较。 文中,预处理算法的实现充分利用了FPGA的片内资源,体现了FPGA在图像处理方面的特点及优势。同时,视频采集和显示的控制模块也由同一FPGA芯片实现,从而简化了系统整体结构。视频采集和预处理系统在FPGA上的成功实现为“计算机视觉及其芯片化实现”奠定了必要的基础、提供了一定理论依据。

    标签: FPGA 视频图像

    上传时间: 2013-07-26

    上传用户:alia

  • 基于FPGA的智能小车系统.rar

    基于FPGA的智能小车系统就是本地计算机通过接入Internet小车实现对远端工作现场、危险工作地段等特殊环境进行监视和控制的系统。智能小车是智能行走机器人的一种,这种智能小车可以适应不同环境,不受温度、湿度、空间、磁场辐射、重力等条件的影响,可以在人类无法进入或生存的环境中完成人类无法完成的探测任务。适用于国防及民用多个领域。整个系统以遥控小车装置为基础,通过配置在上面的摄像头实现图像的采集及对行车道的检测,通过配置的红外测温仪探测环境和目标的温度,具有一定的智能性。其明显的优点是可以通过网络远程控制小车运行及采集现场的温度、图像等相关信息,完成人类在特定条件下无法完成的工作。对人类的科学研究、探索未知领域、远程监控等有着重要的意义。 论文在深入研究SOPC和嵌入式操作系统的基础上,提出了基于FPGA的智能小车远程监控方案。采用FPGA来实现,可以充分利用现有的IP核,功能扩展容易,设计开发成本低,上市时间快,修改方便,甚至可以远程重构系统。与单片机相比,集成度高,可靠性好,调试和维护方便。 论文主要内容包括以下几个部分:在对智能小车功能分析的基础上,设计了硬件系统,并在FPGA上构建了基于Nios Ⅱ的嵌入式系统,配置了SPI、串行口和以太网接口模块和驱动程序,以及各种存储器。移植了μClinux操作系统,配置嵌入式Web服务器,编写CGI程序,设计了动态网页;并对行车道检测系统进行了研究,在DSP Builder中构建了该模块,并在Matlab中进行了仿真。在研究数码相机模块和红外测温模块的基础上,编写了图像采集和温度测量程序以及小车运动控制程序,并对系统进行了调试,初步达到通过Internet实现远程监控的目的。

    标签: FPGA 智能小车

    上传时间: 2013-05-24

    上传用户:1047385479

  • 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

  • 软件无线电中FIR滤波器的Matlab设计及FPGA实现.rar

    软件无线电作为一种新的无线通信概念和体制,近年来随着3G标准的提出,日益受到国内外相关通信厂商的重视。尤其是基于软件无线电和智能天线技术的TD-SCDMA作为通信史上第一个“中国标准”,有望扭转多年来我国移动通信制造业的被动局面,是实现信息产业腾飞的一个绝好机会。软件无线电使得通信体制具有很好的通用性、灵活性和可配置性,并使系统互联和升级变得容易。本文以软件无线电中的FIR滤波器为线索,贯穿了信号重构、多抽样率信号处理、积分梳状滤波器等理论分析,重点阐释了FIR滤波器的设计方法及滤波器的FPGA实现等技术问题。 本文首先针对软件无线电中的多抽样率信号处理理论进行了讨论和分析。讨论了软件无线电中如何实现整数倍抽取、整数倍内插、分数倍抽样率变换,并分析了网络结构的等效变换、多相滤波及积分梳状滤波器的设计理论。 紧接着重点阐述了软件无线电中FIR滤波器的设计理论,包括窗函数法、频率抽样法及等纹波法。分析了各种设计方法所能达到的性能指标及优缺点,并结合工程实例给出了相关的Matlab程序。并对FIR滤波器结构的选择及系数字长的确定等问题进行了分析。此外,也介绍了在Matlab进行辅助设计时一些常用函数和命令的用法。 本文选用FPGA来实现中频软件无线电,FPGA与参数化ASIC、DSP比较有很多优势,它不但在功耗、体积、成本方面优于参数化ASIC、DSP,而且处理效率高、现场可编程性能良好。不同于DSP的单流处理方式,FPGA是多流并行处理,这种处理方式使FPGA能完成DSP难以实现的许多功能。在简单介绍了FPGA的一般原理,以及FPGA设计中的关键技术和在信号处理中的设计原则以后,重点介绍了FIR滤波器的FPGA实现方法。提出了分布式算法、加法器网络法以及分段FIFO等实现方法。最后,提出了一种QuartusII与MATLAB联合仿真的方法。此方法能够直观的检验滤波器的滤波效果,提高设计效率。并结合工程实例详尽的介绍了FIR滤波器的设计开发流程。

    标签: Matlab FPGA FIR

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:gengxiaochao

  • 基于S3C2410的WLAN智能住宅控制终端的设计

    信息技术在建筑行业的高速发展使得智能住宅和智能小区迅速崛起并成长为巨大的新兴产业。文章提出了一个基于$3C2410的高性能、低价格的WLAN智能住宅控制终端的设计方案。该方案依托成熟的无线局域

    标签: S3C2410 WLAN 智能住宅 控制终端

    上传时间: 2013-05-26

    上传用户:66wji

  • 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

  • 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DSP与FPGA的智能绞车系统研究

    在测井过程中,由于测井深度直接影响到其它测井信息的准确性,所以精确的测井深度变得越来越重要。本文针对现有绞车系统的不足(CPU为单片机决定其精度不高、缺少完善的深度校正系统等),首次将DSP与FPGA应用到测井绞车系统中,充分利用FPGA硬件资源丰富、速度快及DSP软件设计灵活的特点,使系统硬件、软件结构更加合理,功能得到增强,性价比进一步提高,从而优化了整个系统,为今后绞车设计提供了新的方法和途径。 本文相对其它绞车系统的设计,主要特点有:设计了比较完善的深度校正模块(深度脉冲校正、根据磁记号与磁定位信号的校正、由张力等原因引起的电缆形变的校正)。将打标和测量一体化。设计了方便的通信接口(校正后的深度脉冲及DSP通过RS232与主测井仪的通信)。使用DSP作为CPU并且配合FPGA作预处理从而提高了测量深度的准确性。电路采用了可编程逻辑器件,提高了电路工作的可靠性,减小了电路板面积。另外,本文在研究电缆绞车系统的同时,对测井的地面信号处理也进行了初步的研究,主要是对趋肤效应的校正做了初步的研究。 本文所完成的是一个完整的测量与打标系统,通过室内与现场实验,得出该系统具有高精度、高智能化等优点。最后,本文对该系统的发展方向作了展望。

    标签: FPGA DSP 绞车 系统研究

    上传时间: 2013-07-08

    上传用户:星仔