高分辨SAR图像车辆目标检测的FPGA设计

发布时间：2023-04-11 02:28

　　随着合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)成像技术的快速发展,通过成像获得的SAR图像包含的数据信息也越来越多。对SAR图像数据进行加速处理变得十分必要,异构计算成为人们加快处理海量数据速度的一个重要方式,CPU+GPU是目前最常见的异构计算架构,GPU具有极强的计算能力,使得其在并行计算领域有着得天独厚的优势。然而,随着GPU集群的不断扩大,耗电量巨大以及散热问题逐渐显现出来,成为制约GPU做并行计算的的重要制约因素。OpenCL异构计算标准的出现,使得开发人员用C语言就可以对FPGA进行开发,而不需要学习传统的硬件描述语言,为FPGA在高性能计算领域迈进了一大步。基于FPGA+CPU的异构计算架构具有较低的功耗并且可以根据具体的需要灵活的编译硬件,在一些低功耗、高性能的领域里具有良好的应用前景。本文的主要工作如下:1.本文使用FPGA+CPU架构,对基于人类视觉注意机制的SAR图像车辆检测算法进行了优化加速。首先基于人类视觉注意机制,实现高分辨SAR图像的车辆目标检测。然后根据车辆检测的具体步骤设计OpenCL内核程序,充分的利用基于FPGA的Op...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 论文研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 主要研究内容及章节安排
第二章 OpenCL与 FPGA异构计算介绍
    2.1 OpenCL基础
        2.1.1 OpenCL简介
        2.1.2 OpenCL模型介绍
        2.1.3 OpenCL事件
        2.1.4 OpenCL同步
    2.2 基于FPGA的异构计算平台
    2.3 FPGA异构计算的流程
    2.4 基于FPGA的 OpenCL程序优化
        2.4.1 数据传输优化
        2.4.2 访问存储优化
        2.4.3 多流水线复制与向量化优化
        2.4.4 其他优化方式
    2.5 本章小结
第三章 高分辨SAR图像车辆检测的FPGA异构加速
    3.1 开发平台介绍
    3.2 基于人类视觉注意机制的车辆检测算法介绍
    3.3 高分辨SAR图像车辆检测的FPGA优化设计
        3.3.1 主机端程序设计
        3.3.2 FPGA端内核程序设计及优化
    3.4 实验结果与性能分析
        3.4.1 板卡的资源占用
        3.4.2 执行时间与能耗对比
        3.4.3 高分辨SAR图像车辆检测结果对比
    3.5 本章小结
第四章 基于SC-VPX系统实现车辆检测算法加速
    4.1 SC-VPX系统介绍与环境配置
        4.1.1 SC-VPX系统介绍
        4.1.2 SC-VPX业务板环境配置
    4.2 基于ZeroMQ实现SC-VPX主控板和业务板间通信
        4.2.1 ZeroMQ介绍
        4.2.2 SC-VPX主控板和业务板间通信过程实现
    4.3 基于SC-VPX系统板间通信实现车辆检测算法加速
    4.4 实验结果与性能分析
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 工作总结
    5.2 研究展望
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3789157