许冰:基于FPGA的田间视频图像实时分割系统的设计与实现论文

许冰:基于FPGA的田间视频图像实时分割系统的设计与实现论文

本文主要研究内容

作者许冰(2019)在《基于FPGA的田间视频图像实时分割系统的设计与实现》一文中研究指出:随着图像数据规模的不断扩大,数字图像分割算法对图像处理速度及实时性的需求也越来越高。对于一些实时性需求为毫秒级的算法,传统的软件平台很难在规定的时间内完成相应的运算。而FPGA(Field Programmable Gate Array)拥有丰富的寄存器资源和流水线结构,可实时处理大量的图像数据,极大程度的提高了图像处理的速度。本文设计并实现用于一个农业机器人的视频图像采集处理和显示系统。本系统可对复杂环境下田间视频图像进行实时采集,并改进适用FPGA硬件环境的图像超绿区域提取、Canny边缘检测、OTSU阈值分割及中值滤波算法,以便快速对采集的图像数据进行精确的分割,其分割图像可通过接口显示在显示器上。本文在图像绿度提取、Canny边缘检测、OTSU阈值分割及中值滤波算法内部采用并行流水线进行优化设计,对图像阈值分割算法内的四个模块均采用并行方式设计,有效的提高图像处理速度。实验结果表明,本文所使用的的分割算法对分辨率为640×480的图像分割仅需2.44ms,对分辨率为1920×1080的图像分割仅需16.01ms,其实现速度约为本文测试的PC机软件实现速度的十几倍。且占用触发器FF、使用查找表LUT和块寄存器BRAM分别为2824个、4625个和4KB,以较少的资源实现了算法的设计。经系统实验表明,基于FPGA的田间视频图像实时分割系统能够完成田间视频图像的采集、缓存、滤波和分割,并在显示器上显示处理后的结果,且采用FPGA实现的算法比传统软件方法效率更高,达到了预期的要求。

Abstract

sui zhao tu xiang shu ju gui mo de bu duan kuo da ,shu zi tu xiang fen ge suan fa dui tu xiang chu li su du ji shi shi xing de xu qiu ye yue lai yue gao 。dui yu yi xie shi shi xing xu qiu wei hao miao ji de suan fa ,chuan tong de ruan jian ping tai hen nan zai gui ding de shi jian nei wan cheng xiang ying de yun suan 。er FPGA(Field Programmable Gate Array)yong you feng fu de ji cun qi zi yuan he liu shui xian jie gou ,ke shi shi chu li da liang de tu xiang shu ju ,ji da cheng du de di gao le tu xiang chu li de su du 。ben wen she ji bing shi xian yong yu yi ge nong ye ji qi ren de shi pin tu xiang cai ji chu li he xian shi ji tong 。ben ji tong ke dui fu za huan jing xia tian jian shi pin tu xiang jin hang shi shi cai ji ,bing gai jin kuo yong FPGAying jian huan jing de tu xiang chao lu ou yu di qu 、Cannybian yuan jian ce 、OTSUyu zhi fen ge ji zhong zhi lv bo suan fa ,yi bian kuai su dui cai ji de tu xiang shu ju jin hang jing que de fen ge ,ji fen ge tu xiang ke tong guo jie kou xian shi zai xian shi qi shang 。ben wen zai tu xiang lu du di qu 、Cannybian yuan jian ce 、OTSUyu zhi fen ge ji zhong zhi lv bo suan fa nei bu cai yong bing hang liu shui xian jin hang you hua she ji ,dui tu xiang yu zhi fen ge suan fa nei de si ge mo kuai jun cai yong bing hang fang shi she ji ,you xiao de di gao tu xiang chu li su du 。shi yan jie guo biao ming ,ben wen suo shi yong de de fen ge suan fa dui fen bian lv wei 640×480de tu xiang fen ge jin xu 2.44ms,dui fen bian lv wei 1920×1080de tu xiang fen ge jin xu 16.01ms,ji shi xian su du yao wei ben wen ce shi de PCji ruan jian shi xian su du de shi ji bei 。ju zhan yong chu fa qi FF、shi yong cha zhao biao LUThe kuai ji cun qi BRAMfen bie wei 2824ge 、4625ge he 4KB,yi jiao shao de zi yuan shi xian le suan fa de she ji 。jing ji tong shi yan biao ming ,ji yu FPGAde tian jian shi pin tu xiang shi shi fen ge ji tong neng gou wan cheng tian jian shi pin tu xiang de cai ji 、huan cun 、lv bo he fen ge ,bing zai xian shi qi shang xian shi chu li hou de jie guo ,ju cai yong FPGAshi xian de suan fa bi chuan tong ruan jian fang fa xiao lv geng gao ,da dao le yu ji de yao qiu 。

论文参考文献

  • [1].基于FPGA的低照度视频图像复原技术[D]. 廖述京.长春理工大学2018
  • [2].林火安防实时监测系统研究与设计[D]. 代大春.东华理工大学2019
  • [3].雾霾环境下视频图像透雾系统研究[D]. 董建宁.长春理工大学2019
  • [4].动态天气下的视频图像去雨方法研究[D]. 任贵宾.长春理工大学2019
  • [5].基于AlexNet和LSTM的煤矿井下视频场景分类算法研究[D]. 李瑶.西安科技大学2019
  • [6].基于视频图像的煤矿井下烟雾检测[D]. 张思齐.西安科技大学2019
  • [7].基于视频图像的火灾识别算法研究[D]. 张杰.吉林大学2019
  • [8].基于视频图像的城市交通流量统计算法研究[D]. 郭真子.西安科技大学2019
  • [9].暗通道先验去雾算法的研究与改进及其在视频图像去雾中的应用[D]. 寸鹤林.云南大学2018
  • [10].基于视频图像识别的水流测速方法研究[D]. 鞠振宇.浙江工业大学2018
  • 读者推荐
  • [1].基于FPGA的图像采集和预处理系统设计[D]. 雷浩东.电子科技大学2019
  • [2].基于FPGA和机器视觉的车辆目标检测[D]. 韩龙飞.电子科技大学2019
  • [3].基于FPGA的图像标记点识别[D]. 刘田.西南科技大学2019
  • [4].基于FPGA的视频图像采集与边缘检测系统设计[D]. 杨康.安徽大学2019
  • [5].基于FPGA的PCB板缺陷检测系统[D]. 孙帅斌.郑州大学2019
  • [6].基于FPGA的复合卷积神经网络算法加速设计[D]. 肖扬.西安理工大学2019
  • [7].基于FPGA的目标检测与跟踪[D]. 李炳奇.北京邮电大学2019
  • [8].基于FPGA图像边缘检测算法的实现[D]. 张敏.中北大学2019
  • [9].CNN全连接层FPGA硬件实现技术研究[D]. 邵清.东北师范大学2019
  • [10].基于FPGA的安检设备图像实时处理系统[D]. 骆林依.北华航天工业学院2019
  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自内蒙古大学的许冰,发表于刊物内蒙古大学2019-08-13论文,是一篇关于图像分割论文,并行处理论文,流水线处理论文,内蒙古大学2019-08-13论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自内蒙古大学2019-08-13论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

    标签:;  ;  ;  ;  

    许冰:基于FPGA的田间视频图像实时分割系统的设计与实现论文
    下载Doc文档

    猜你喜欢