基于FPGA和CIS的纸币图像采集及5/3提升小波图像处理方法

文章介绍了一种基于FPGA和CIS传感器的纸币图像采集系统及其对应的提升小波处理方法.系统利用FPGA实现CIS图像传感器和高速A/D转换器所需的各种驱动信号,完成实时图像采集;同时以FP-GA为核心,在硬件平台上实现5/3提升小波算法,并在Xilinx开发软件环境下进行仿真.实验结果表明通过合理有效的硬件设计和Ver...     

微型无人机图像无线传输系统方案与关键技术

针对微型无人机(MUAV)图像模拟传输的不足及图像实时、可靠的传输要求,提出了一套采用基于5/3提升小波的改进集合分裂嵌入块(SPECK)图像压缩算法、基于Turbo码的信道纠错编码及扩频技术的数字图像无线传输系统方案.在阐述本方案结构原理的基础上,着重讨论了它所涉及的关键技术及对策.实验结果表明,本方案具有图像压缩率高、运算速度快、实时性好、抗差错能力强及传输可靠等特点,适用于MUAV的特殊工作需求.     

基于边缘检测的提升小波图像去噪

为了图像去噪的同时能很好地保持图像的细节,提出了一种基于边缘检测的提升小波图像去噪方法,先用Canny边缘检测方法得出原图像的边缘,提升小波去噪时就可用阈值去噪而不必担心损害图像的重要特征。其去噪步骤是：对噪声污染图像进行提升小波去噪;对含噪图像提取边缘图像;对去噪图像高频系数进行阈值处理进行重构变换;图像合并。实验结...     

实时图像小波无损压缩系统的FPGA实现

将Altera公司的DE2多媒体开发平台与Terasic公司的D5M数码相机开发套件相结合,设计了一套基于小波无损压缩的实时图像处理系统。系统采用便于可编程逻辑器件灵活实现的二维整数5/3提升小波变换实现压缩。为保证图像的无损压缩,对边界数据进行对称周期延拓处理。并针对实时处理过程中的大容量数据流的存储问题,应用片外存储资源保存采集和处理过程中的图像数据,有效地降低了片上存储资源的消耗。测试结果表明:系统满足实时图像采集、预处理及无损压缩的要求。     

5/3提升小波变换及逆变换的FPGA设计方法

研究了提升小波的硬件实现方法,根据FPGA器件具有快速逻辑处理能力的特点,采用流水线的加法及桶状移位操作指令,设计了一种适合FPGA实现的快速小波变换硬件结构.采用基于Matlab的设计工具DSP Builder,在Altera FLEX10K20器件上实现5/3小波变换及逆变换的功能,并在Quartus软件下进行综合、仿真及下载.实验结果证明采用FPGA实现提升小波变换具有处理速度快、代码可移植性强的特点.     

De-noising stochastic noise in FOG based on second-generation DB4 wavelet and SURE-threshold

An effective de-noising method for fiber optic gyroscopes (FOGs) is proposed. This method is based on second-generation Daubechies D4 (DB4) wavelet transform (WT) and level-dependent threshold estimator called Stein’s unbiased risk estimator (SURE). The whole approach consists of three critical parts: wavelet decomposition module, parameters estimation module and SURE de-noising module. First, DB4 wavelet is selected as lifting base of the second-generation wavelet in the decomposition module. Second, in the parameters estimation module, maximum likelihood estimation (MLE) is used for stochastic noise parameters estimation. Third, combined with soft threshold de-noising technique, the SURE de-noising module is designed. For comparison, both the traditional universal threshold wavelet and the second-generation Harr wavelet method are also investigated. The experiment results show that the computation cost is 40% less than that of the traditional wavelet method. The standard deviation of de-noised FOG signal is 0.012 and the three noise terms such as angle random walk, bias instability and quantization noise are reduced to 0.007 2° /ℴh, 0.004 1° / h, and 0.008 1°, respectively.     

基于Haar小波提升的2.4kbit/s CWI语音编码算法

提出一种基于Haar小波提升的2.4 kbit/s特征波形内插(CWI)语音编码算法.将特征波离散时间傅里叶级数(DTFS)得到的幅度谱转化为离散余弦变换(DCT)系数,用Haar小波提升实现特征波的多级分解与重建.利用相位谱间距的均值和基音周期增益联合判断浊音度标志,用于进行相位选择和离散余弦变换系数的选择性量化.主观A-B听音实验表明,该语音编码算法音质优于传统的3.8 kbit/s CWI编码器,在较低码率上获得较为满意的合成音质,且Haar小波提升特征波形分解与重建方法解决了传统小波变换CWI算法延时较大的问题.     

基于高分三号卫星的实时船舶检测算法

针对目前在轨星载合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)船舶检测主要基于地面处理平台,无法满足星上实时任务规划发展需求的问题,基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)处理架构,设计了一套用于星上实时处理系统的SAR船舶目标检测算法.结合星载SAR对海观测典型参数指标,在现有处理平台架构上优化所设计算法,最终形成可用于星载SAR船舶目标实时处理系统的检测算法.通过高分三号的59幅SAR图像数据详尽的验证所设计算法的性能.测试结果表明,算法满足系统的可行性和时效性需求.     

一种CCD图像相关处理系统的FPGA+DSP实现

在卫星观测系统中,CCD相机对高精度图像实时跟踪时,为得到高信噪比高分辨率的图像,必须对图像进行实时相关处理.而现有软件实现速度不高,不能实现其实时性.本文在分析图像相关处理快速算法的基础上,使用Altera的Quartus Ⅱ软件,完成了其中的核心模块--FFT算法的硬件实现,提高了处理速度;并运用DSP处理器,设计了一个基于FPGA的实时数字图像处理系统.文中给出了系统的硬件电路和软件算法模块.仿真和调试结果表明:用FPGA与高速数字信号处理算法的结合,可以满足系统对图像进行实时处理的要求.     

基于FPGA+DSP的CCD实时图像采集处理系统

应用DSP处理器,设计了一个基于FPGA的实时图像处理系统,通过对此系统的分析表明,用FPGA与高速数字信号处理算法的结合,可以实现系统对图像进行实时处理的要求.     

基于自适应的小波阈值和GTEO进行说话人识别

小波压缩是基于小波系数的阈值的一个简单去噪方法.它对于所有的含噪语音,都使用一致的阈值,不仅压缩了噪声,也压缩了部分语音成分,因此滤掉的语音感知质量会受到极大的影响.在小波去噪过程中采用了自适应阈值小波包方法.同时把小波去噪和推广的TEO结合起来,去提高系数的鲁棒性.为了进一步提高识别率,在识别阶段,采用改进的MCE算法.实验结果显示,提出的方法取得了较好的效果.     

The Real-Time Image Processing Technique Based on DSP

This paper proposes a novel real time image processing technique based on digital singnal processor （DSP）. At the aspect of wavelet transform（WT） algorithm, the technique uses algorithm of second generation wavelet transform lifting scheme WT that has low calculation complexity property for the 2 D image data processing. Since the processing effect of lifting scheme WT for I D data is better than the effect of it for 2 D data obviously, this paper proposes a reformative processing method： Transform 2-D image data to 1 D data sequence by linearization method, then process the 1 D data sequence by algorithm of lifting scheme WT. The method changes the image convolution mode, which based on the cross filtering of rows and columns. At the aspect of hardware realization, the technique optimizes the program structure of DSP to exert the operation power with the iwchip memorizer of DSP. The experiment results show that the real time image processing techniquc proposed in this paper can meet the real-time requirement of videoimage transmitting in the video surveillance system of electric power. So the technique is a feasible and efficient DSP solution.     

一种可重构的离散和连续小波变换结构

提出了一种基于提升算法的连续和离散统一的小波变换算法，给出可重构的计算结构，包括可重构的提升节点阵列和地址发生器．为了验证该结构的正确性，在现场可编程门阵列平台上测试了离散的二维5/3和9／7变换（JPEG2000标准中采用）及连续的二维Hart变换，结果证明该设计具有普遍的兼容性．     

提升小波在漏磁信号处理中的应用

为了解决在漏磁信号中的噪声抑制问题,在讨论了第二代小波变换基本原理及其特点的基础上,提出了应用第二代小波的算法对采集的漏磁信号进行消噪处理,并在阈值处理过程中引入了软硬阈值折衷法.仿真结果表明,与传统小波变换的去噪效果相比较,该降噪处理方法,不仅较好地剔除信号中的噪声,而且保留了原始信号中的有效成分,是一种可行的方法.     

基于提升小波的神经元锋电位并行检测方法

神经元动作电位(即锋电位)的实时检测是植入式脑—机接口系统的重要组成环节,为了能够从多通道神经微电极阵列记录的神经信号中实时地检测并提取出神经元的锋电位信息,文中提出了基于提升小波的神经元锋电位检测方法.该方法采用提升小波方法去除了神经信号中的漂移和噪声,然后通过阈值法检测出锋电位信号,最后利用现场可编程门阵列(FPG...     

基于FPGA的实时PFFT处理器的高效实现

摘要：
提出了一种在现场可编程门陈列（FPGA）器件上高效计算实时离散傅里叶变换（DFT）的处理器.该处理器采用实时质因子傅里叶变换（PFFT）算法实现,应用级联流水架构来获得实时处理能力;利用基于查找表（LUT）的分布式算法来获得与FPGA器件基本逻辑单元适配的特性;利用质数点DFT的循环卷积特性来显著降低LUT的规模.根据该方法,设计了一个16位、1 105点的实时PFFT处理器,并在Xilinx Virtex5 FPGA平台上进行了实现验证.结果表明,该处理器达到了比现有1 024点快速傅里叶变换（FFT）更少的资源占用和更高的资源利用效率.
关键词：

中图分类号： 文献标志码： A     

基于FPGA的SAR原始数据实时压缩系统设计与实现

文章讨论一种基于FPGA,并采用分块自适应量化(BAQ)算法的SAR原始数据实时压缩处理系统的设计方法,该设计可大大提高实时压缩处理系统的性能,降低数据率,突破卫星下传数据率的限制。BAQ模块内部采用4路并行处理的逻辑结构来计算数据块的统计特性;优化设计量化电平实时计算乘法器资源、量化比较逻辑结构;当I/Q两路采用多模块分时复用模型时,可使整个系统压缩处理能力成倍增加。通过测试表明,BAQ模块的最高运行速度可达到149 MHz,单个模块处理能力已达到1 Gbps以上,其中压缩比8/3时信号失真噪声比(SDNR)大于14 dB。     

SPECT局部重建中小波去噪方法研究

针对单光子发射断层成像技术中全局图像重建时间过长的问题,提出了局部重建的思想,同时为了提高局部重建图像的质量,需要在局部重建之前,对投影图像进行噪声去除.利用基于小波变换的复数改进二元萎缩相关去噪法,对噪声投影图进行处理,并利用局部重建算法进行图像的局部重建,在保留图像细节的同时,降低了图像噪声,缩短了重建时间.利用均方误差评价标准,对去噪结果进行评测,结果表明:在局部重建中,利用该方法进行去噪处理具有良好的效果.     

印刷体数字识别系统的 FPGA 实现

为提高处理速度,构建了一种基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)的印刷体数字识别系统.该系统采用基于投影特征的字符分割和基于统计特征的字符识别原理,在Nexys-3硬件平台上完成了OV7670摄像头数据采集、图像预处理、字符分割与识别和结果显示的功能.在设计中,采取仅存储二值化图像的方法来降低系统对存储资源的需求,并使用乒乓操作进行存储从而达到实时处理的目的.为更合理地使用FPGA器件的内部资源,调用了片内数字时钟管理单元(digital clock manager,DCM)、乘法器、双端口RAM以及先入先出队列(first input first output,FIFO)等IP核(intellectual property core).最后在Modelsim中进行时序仿真,验证各个子模块的功能,并将各模块集成在开发板上进行硬件实现.通过对实验结果分析可知,该系统使用了较少的逻辑资源,在摄像头的帧速率为30 f/s的情况下,可以成功实时识别印刷体数字并将识别结果输出.     

基于FPGA+DSP的高速数据采集系统设计

介绍了1种基于FPGA和DSP的高速数据采集系统的设计和实现,其FPGA采用Altera公司ACEX 1K系列的EPIK5OTC144_3器件,DSP芯片采用TI公司TMS320系列的TMS320C6713器件.该系统将A/D采样的数据送往FPGA,经过FPGA预处理后送到DSP,最终通过USB接口送到主控台,其系统的数据采集的实时速度最高可达到100 MB/s,适用于大部分的高速数据采集场合.