基于FPGA的标志点图像坐标实时识别技术

发布时间：2019-10-10 01:17

【摘要】：视频测量(Videogrammetry Measurement,VM)已广泛应用于航空航天、生物医学、遥感遥测、军事等领域。VM需要在被测物上放置人工标志点辅助测量,但现有基于微机的标志点图像坐标识别耗时长,对于高帧频/高分辨率的VM标志点,尚不能实时识别、提取其图像坐标。为此,本文围绕基于FPGA的标志点图像坐标实时识别技术,开展以下研究:研究了标志点图像坐标识别算法,并以图像分辨率为2352×1728/帧频为60 fps的标志点图像作为研究对象,使用Matlab软件仿真验证了该算法的有效性及鲁棒性。针对算法中存在的浮点数转定点数运算问题,研究了定点化技术,根据特定硬件的位宽参数,设计了一种基于Vedic算法的定点数乘法器,实验结果表明:在同等位宽的条件下,本文所设计的16×8位位宽Vedic算法乘法器较基4-Booth算法乘法器运算速度快10倍,消耗的资源也较基4-Booth算法乘法器少。采用“自顶向下”的设计方法,以及面向硬件的设计思维,将标志点图像坐标识别算法划分为功能不同的模块,运用Verilog HDL语言进行描述,并实现了算法在硬件上的加速。使用ISE、Modelsim等EDA工具,对各个模块进行功能仿真、综合验证以及时序分析。搭建了FPGA实验平台,基于FPGA的标志点图像坐标实时识别实验研究证明:本设计所占用的资源不超过FPGA总体资源的60%,且标志点图像坐标与现有软件计算结果一致。
【学位授予单位】：西南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP391.41

【参考文献】

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本文编号：2547024