高分辨SAR图像飞机目标检测的FPGA设计
发布时间：2021-02-15 01:50
合成孔径雷达（SAR,Synthetic ApeRture Radar）具有全天时,全天候,穿透能力强等特点,因而被广泛应用于军事侦查,地物勘测等领域。对于高分辨SAR图像来说,由于图像分辨率很高,给我们带来丰富信息的同时也加重了处理器的负担,并且增加了算法的运行时间。为了加快算法的收敛速度,我们需要使用嵌入式设备对算法做加速和优化。FPGA（Field-Programmable Gate Array）内部具有大量的逻辑资源,具备很强的并行能力,又具有低功耗,低延时和可重编程的特点,因此它在算法加速方面具有得天独厚的优势。OpenCL（Open Computing Language）是一个跨平台的并行计算框架,运用OpenCL语言来开发FPGA比使用Verilog等硬件描述语言（HDL）具有更短的开发周期,对于大多数对FPGA底层的硬件资源不精通的软件开发人员来说,使用OpenCL语言做FPGA开发是非常便捷的。本文主要阐述了高分辨SAR图像飞机目标检测算法在异构平台上的加速和优化过程,并且对比了算法在CPU和异构平台上的运行时间,检测效果。围绕这个主题主要做了以下工作:（1）设计高分...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
OpenCL平台模型
PGA 的大致流程。这一小节开始介绍在 win备。境，需要做一些准备工作，首先在网站 httpK 16.1 和 Quartus II，在网站 http://cd-de5-nSP_16.1zip，在 visual studio 官网下载 vis列号，并用序列号在 Altera 官网下载 license了，安装 Quartus II 和 OpenCL SDK，假设要在 C:\intelFPGA\16.1\hld\board 文件夹下5NET_openCL_BSP_16.1zip，拷贝到 terasic 文目录下。下面开始配置环境变量，在计算机境变量，在用户变量栏点击新建，输入变量，分别为：变量名 LM_LICENSE_FILE，变变 量 值 %AOCL_BOARD_PACKAGE_ROOOOT%\bin; 变 量 名 AOCL_BOARD_PACKDKROOT%\board\ terasic\ de5net，环境变量配
图4. 26 加速效果上述各项指标可以看出，经过 FPGA 板卡加速后，算法的收敛速度明显加快，平均加速比在 3.53 左右。4.6 本章小结本章简要地介绍了高分辨 SAR 图像飞机目标检测算法，并较为详细地阐述了用FPGA 板卡加速检测算法的过程，最后给出了加速前后检测率、虚警率和算法收敛速度的对比，证实了用 FPGA 加速算法的有效性和可行性。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于FPGA的大数据K-means算法优化[J]. 胡雷钧,庞松涛,朱炯,公维峰,赵雅倩. 电力信息与通信技术. 2016(08)
[2]AMD和NVIDIA两家公司GPU架构由分到合发展综述[J]. 曹璐云. 信息与电脑(理论版). 2016(11)
[3]采用OpenCL标准实现FPGA设计[J]. 中国集成电路. 2015(04)
[4]基于OpenCL的三维可视化加速模型[J]. 袁健,高勃. 小型微型计算机系统. 2015(02)
[5]基于CUDA技术城市小区电波传播并行计算的研究[J]. 陈辉,张龙才. 重庆邮电大学学报(自然科学版). 2013(03)
[6]浅谈FPGA的汇编与编程技术[J]. 徐阳. 中国新技术新产品. 2010(03)
[7]并行计算模型在异构计算环境中的研究[J]. 陆鑫达,黄伟民. 计算机应用与软件. 2002(01)
硕士论文
[1]SAR图像非局部均值去噪和分割应用研究[D]. 杨文斌.西安电子科技大学 2015
[2]基于相关匹配的SAR图像配准和目标识别[D]. 张迪.西安电子科技大学 2014
本文编号：3034212
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
OpenCL平台模型
PGA 的大致流程。这一小节开始介绍在 win备。境，需要做一些准备工作，首先在网站 httpK 16.1 和 Quartus II，在网站 http://cd-de5-nSP_16.1zip，在 visual studio 官网下载 vis列号，并用序列号在 Altera 官网下载 license了，安装 Quartus II 和 OpenCL SDK，假设要在 C:\intelFPGA\16.1\hld\board 文件夹下5NET_openCL_BSP_16.1zip，拷贝到 terasic 文目录下。下面开始配置环境变量，在计算机境变量，在用户变量栏点击新建，输入变量，分别为：变量名 LM_LICENSE_FILE，变变 量 值 %AOCL_BOARD_PACKAGE_ROOOOT%\bin; 变 量 名 AOCL_BOARD_PACKDKROOT%\board\ terasic\ de5net，环境变量配
图4. 26 加速效果上述各项指标可以看出，经过 FPGA 板卡加速后，算法的收敛速度明显加快，平均加速比在 3.53 左右。4.6 本章小结本章简要地介绍了高分辨 SAR 图像飞机目标检测算法，并较为详细地阐述了用FPGA 板卡加速检测算法的过程，最后给出了加速前后检测率、虚警率和算法收敛速度的对比，证实了用 FPGA 加速算法的有效性和可行性。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于FPGA的大数据K-means算法优化[J]. 胡雷钧,庞松涛,朱炯,公维峰,赵雅倩. 电力信息与通信技术. 2016(08)
[2]AMD和NVIDIA两家公司GPU架构由分到合发展综述[J]. 曹璐云. 信息与电脑(理论版). 2016(11)
[3]采用OpenCL标准实现FPGA设计[J]. 中国集成电路. 2015(04)
[4]基于OpenCL的三维可视化加速模型[J]. 袁健,高勃. 小型微型计算机系统. 2015(02)
[5]基于CUDA技术城市小区电波传播并行计算的研究[J]. 陈辉,张龙才. 重庆邮电大学学报(自然科学版). 2013(03)
[6]浅谈FPGA的汇编与编程技术[J]. 徐阳. 中国新技术新产品. 2010(03)
[7]并行计算模型在异构计算环境中的研究[J]. 陆鑫达,黄伟民. 计算机应用与软件. 2002(01)
硕士论文
[1]SAR图像非局部均值去噪和分割应用研究[D]. 杨文斌.西安电子科技大学 2015
[2]基于相关匹配的SAR图像配准和目标识别[D]. 张迪.西安电子科技大学 2014
本文编号：3034212
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