基于ZYNQ片上系统的行人检测算法研究

发布时间：2024-05-18 04:29

　　人工智能的飞速发展,掀起了无人驾驶、智能监控、人机交互的研究热潮。行人检测技术因与其密切相关,因此得到了广泛关注。传统实时的行人检测算法通常是在PC机上实现。随着近几年嵌入式平台性能的提升,特别是基于ARM和FPGA的多核片上系统的出现,因其在功耗、体积、成本和实时性上有着诸多优势,进而推动了基于片上系统的行人检测技术的深入研究和广泛应用。基于ARM等单一平台的片上系统(System on Chip,SoC),接口灵活,开发方便,但是处理速度较慢;基于FPGA平台的片上系统,并行计算能力强,速度快,但是开发周期长。针对上述平台的不足,Xilinx公司开发了一种集成ARM和FPGA的ZYNQ-7000片上系统,使其兼具了以上二者的优越特性。本文在深入研究了行人检测算法的基础上,结合ZYNQ平台的硬件特性,提出了一种融合方向梯度直方图(Histogram of Oriented Gradients,HOG)特征和自适应增强(Adaptive Boosting,AdaBoost)的行人检测算法的片上系统设计方案,并进行了工程实现。主要的研究内容如下:(1)行人检测片上系统的硬件方案设计论文深...

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【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 论文研究的背景和意义
    1.2 行人检测技术的研究现状
        1.2.1 基于特征学习的行人检测技术
        1.2.2 基于嵌入式平台的行人检测技术
    1.3 常用的行人检测数据库
    1.4 行人检测算法的评价标准
    1.5 论文的主要研究内容
    1.6 论文的组织结构
第2章 行人检测算法ZYNQ硬件平台研究
    2.1 引言
    2.2 ZYNQ平台架构
    2.3 AXI总线通信
        2.3.1 AXI总线协议
        2.3.2 AXI VDMA IP核
    2.4 软硬件协同设计思想
    2.5 ZYNQ平台图像处理加速技术
        2.5.1 FPGA的并行计算技术
        2.5.2 图像处理的流水线技术
    2.6 行人检测算法实现的ZYNQ硬件平台设计
    2.7 本章小结
第3章 行人检测相关理论与方法
    3.1 引言
    3.2 常用的特征提取算法
        3.2.1 Haar-Like特征
        3.2.2 HOG特征
        3.2.3 CENTRIST特征
    3.3 常用的分类器检测算法
        3.3.1 ANN分类器
        3.3.2 SVM分类器
        3.3.3 AdaBoost分类器
    3.4 窗口融合
    3.5 本章小结
第4章 基于HOG+AdaBoost行人检测算法的ZYNQ片上系统实现
    4.1 引言
    4.2 系统软件工程设计与调试
    4.3 HOG特征的硬件优化
        4.3.1 梯度角度值的硬件优化
        4.3.2 归一化的移位近似
    4.4 HOG特征提取的流水线硬件设计
        4.4.1 并发处理的流水线设计方案
        4.4.2 梯度计算的流水线结构设计
        4.4.3 cell单元直方图生成模块的流水线结构设计
        4.4.4 block块直方图生成模块的流水线结构设计
    4.5 Ada Boost分类器的并行设计
    4.6 实验结果与分析
    4.7 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 论文工作总结
    5.2 论文研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3976453