全景视觉图像柱面理论展开算法实现及其改进

由于理论上全景图像柱面展开算法比较复杂，在系统中占据的时间开销非常巨大，并且在展开过程中需要知道摄像头的焦距，镜头的双曲面方程等内参数，以及与相机位置关系等外参数，而这些参数在某些系统中不是固定不变的，所以理论上全景图像柱面展开方法在真实的系统中是很难应用．在介绍全景图像理论柱面展开算法的基础上，对该算法进行了优化，并对这2种算法进行了比较．实验表明采用该改进算法满足了实现实时处理的要求．     

一种基于NiosⅡ的加密算法设计与实现

在分析DES算法常规硬件设计方法基础上,提出了一种基于NiosⅡ加密模块组件的硬件和软件设计方案。介绍了SOPC技术和DES算法原理,采用基于NiosⅡ嵌入式软核处理器的系统设计方案,定制相匹配外围设备集成于一块FPGA硬件上,并在NiosⅡ中嵌入C程序。采用这一技术设计的SOPC芯片硬件资源利用率得到了显著的提高,降低了系统成本,具有灵活的现场可更改性。     

基于SOPC的数字音频系统设计

本文设计了一种基于可编程片上系统（SOPC）技术的嵌入式数字音频录放系统方案．该系统通过在FPGA芯片上配置NiosⅡ软核处理器和相关的接口模块来实现嵌入式系统的主要硬件结构,并结合系统的软件设计来控制音频芯片TLV320AIC23．实现了音频信号的A／D、D／A转换、存储、回放等功能．由于采用了SOPC和DMA控制技术,该系统具有设计灵活、扩展性好等优点．     

DES算法在VoIP系统中的嵌入式设计与实现

针对目前VoIP信息加密不足,介绍了在VoIP终端设备中植入基于DES算法的加解密模块的整体设计。论文分析了硬件实现加解密的优势,设计了加密模块的顶层结构及各个模块,重点介绍了加密算法各个子模块的设计,并用ModelSim对子模块进行了功能验证和仿真,最终在FPGA中嵌入式实现了加解密算法。仿真和实测表明,算法的实现占用的FPGA资源少,速度快,性能稳定。在终端实现对语音的加解密,必将因为其更好的安全性广泛的应用于VoIP系统中。     

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Xscale与FPGA的微小型飞行器控制系统的硬件设计

以微小型飞行器为控制对象,设计了一种基于Xscale FPGA的双芯片微小型数字控制系统.该系统用基于Xscale架构的微处理器处理导航算法和控制算法,用FPGA处理外部信号核心.选择嵌入式Linux作为软件平台,完成了Bootloader设计、嵌入式Linux的裁减和主要器件FPGA的驱动设计.针对FPGA所需处理的信号,设计了用于A/D采样的硬件电路,采用硬件描述语言对电路模块进行了软件设计.实验测试结果表明,该系统具有较高的集成度和较好的实时性.     

基于NiosⅡ的数字图像回放系统的设计

研究了一种基于SOPC技术的嵌入式数字图像回放系统的设计方案.该系统通过在FPGA芯片上配置NiosⅡ软核处理器和相关的接口模块来实现其主要硬件电路,并在视频D/A转换芯片AD7123的支持下,结合系统的软件设计,实现了图像的高速D/A转换和回放等功能.由于采用了SOPC和DMA控制技术,该系统具有设计灵活、数据处理速度快和扩展性好等优点.     

FPGA／CPLD技术在嵌入式系统的设计和应用

利用FPGA／CPLD实现嵌入式系统的硬件功能对于提高设计效率效果非常明显。而且FPGA／CPLD具有开发周期短,开发成本低,开发风险低和现场可灵活配置等特点。本文描述了一种大型工程图像控制打印机的嵌入式系统设计,且在软硬件划分阶段采用了与传统不同的实现方式,并且在系统结构层次上对系统的设计进行优化,大大提高了系统的效率。     

一种应用于FPGA设计的GSFAP算法的优化

自适应滤波是应用在时变的未知系统中的关键技术,基于高斯-赛德迭代的快速仿射投影算法（FAP）是自适应滤波中解决输入信号相关性较高问题的一种较优算法,通过对这个算法的深入研究,以变换矩阵运算为基础,提出了一种应用于FPGA设计的优化方法.优化后的算法与原算法相比,运算更加简单,并易于在FPGA上实现.以ALTERA公司的CYCLONEⅡ芯片为目标设计芯片,为利用该芯片上集成的嵌入式乘法器对优化后的算法进行模拟设计建立了基础.     

实现基于FPGA的硬件算法加速器

目的通过具体的方法和示例,说明使用FPGA来实现硬件算法加速是一种较好的方法。方法通过采用FPGA实现CRC算法的硬件加速器与采用传统的软件优化相比较,说明FPGA的优越性。结果基于FPGA的硬件算法加速器,既可提高系统的计算能力,也可节约成本,缩小系统体积。结论根据目标系统的功能需求,使用FPGA来实现硬件算法加速是一种有效、简便、经济的方法。     

基于移相法的三维面型测量系统优化算法研究

概述了基于相位测量的光学三维面型测量原理和移相法相位测量技术。针对移相法相位测量过程中的移相误差,结合优化的方法研究了传统五步移相算法的误差估计。根据相位展开原理,提出了加权最小二乘相位展开方法,并分别用两种不同的优化方法进行二维相位展开,对结果比较分析,验证了其性能与效率。     

一种新的静态优先级在线节能调度算法

合理运用动态电压调整技术可有效降低嵌入式实时系统能耗.针对静态优先级实时调度,提出了一种能够有效分析松弛时间并尽可能平衡分配松弛时间的在线节能调度算法TPSRM.设计了一种两段式频率执行策略来改变任务执行时间的分配,能充分在线分析各种形式的松弛时间.通过尽可能合理降低高优先级任务的处理器执行频率来实现有效的在线频率调整.实验结果表明TPSRM算法可实现较好的节能效果.     

定量相衬成像中自适应阈值翻转的相位解包裹算法

当原始相位超过周期π时，定量相衬成像中多峰相位分布与包裹相位会出现增减交替，存在多极值点.针对该问题，提出一种基于自适应阈值翻转的相位解包裹算法(SATR), 实现了定量相衬成像中的真实相位重构, 分析了相衬成像原理和自适应阈值翻转相位解包裹算法的实现过程.通过模拟验证计算，并与最小二乘法(LS)、横向剪切最小二乘法(LSBLS)以及四向横向剪切最小二乘法(FLSBLS)的结果进行对比，证明该算法的可行性与准确性.该算法在一定程度上提高了相位解包裹的精确度，为强干扰、高精度及大计算量的解包裹提供了新的思路.     

融合梯度向量流条纹探测与图切法相位解缠

为解决GVF-Snake(gradient vector flow snake)条纹探测相位解缠时,内部条纹线探测偏离条纹边界的问题,提出了一种融合GVF-Snake条纹探测与马尔科夫随机场(Markov random field,MRF)图切法相位解缠方法.通过判断出条纹探测线不是真实条纹边界的情况,对该条纹探测线上一步探测条纹的内部块用MRF图切法进行分割解缠,按照相应解缠准则将两种解缠结果进行融合,形成含有边界跳跃点的粗解缠结果,并用高通滤波插值法消除粗解缠结果的边界孤立点的方法研究了矿区梯度较大地区的相位解缠.结果表明:以巨野矿区某工作面为实验区,用两景sentinel-1A的单视复数图像进行两轨法干涉处理的真实相位来验证算法的有效性.在面分析上,以自适应局部平滑相位评估(phase estimation using adaptive regulation based on local smoothing,PEARLS)为评价标准,将本文方法与最小费用流等5种相位解缠算法进行比较.对比结果显示,本文方法的平方根误差、平均绝对误差分别是±0.0791、±0.0090、±2.3173 rad.在线分析上,对只含有变形相位的绝对相位,提取各解缠绝对相位工作面走向线、倾向线的变形.以实际水准观测值为标准,本文方法的平方根误差、平均绝对误差、绝对值最大误差分别是±0.17748、±0.14107、±0.40529 cm.面分析中以PEARLS相位重构为基准,可见本文方法要优于其他常规的解缠方法;同理,线分析中以水准数据作为依据其各项指标亦为最优.     

嵌入式实时操作系统中的调度问题

介绍了在嵌入式实时系统中调度所面临的限制以及克服这些限制的调度技术。在分析RMS和EDF算法的基础上,混合利用它们的优点,提出了一种新的优化算法。     

一种新的微型无人机数字图像无线传输系统

数字图像无线传输是微型无人机执行侦察、监视任务的重要组成部分。针对微型无人机的特点及其对图像传输的实时性要求,采用基于内嵌延拓5/3提升小波的改进SPECK图像压缩算法、基于Turbo码的信道纠错编码及扩频发射技术,提出一种新型数字图像无线传输系统。通过分析该系统的结构和原理,讨论了所涉及的关键技术及解决方案,就内嵌延拓5/3提升小波算法进行了硬件设计与仿真。结果表明,该结构算法简单、占硬件资源少、运算速度快、功耗低;所设计的系统压缩性能高、抗差错能力强及传输可靠,能满足微型无人机的特殊任务需求。     

采用约束蚁群优化的贝叶斯网结构学习算法

针对贝叶斯网络结构学习问题,提出了一种约束蚁群优化算法.该算法根据贝叶斯得分的局部一致性原理设计了一种增边规则,并且将此规则引入蚁群算法的框架中,从而实现了在搜索过程中利用启发式信息动态缩减搜索空间、同时减少运行时间的目的.此外,还从理论上证明了增边规则的正确性,而且从实验角度讨论了约束蚁群优化算法的参数敏感性.实验结果表明,在解决较大规模的贝叶斯网络结构学习问题时,约束蚁群优化算法在保证求解精度的条件下比蚁群优化算法的运行时间减少40%以上.     

基于改进的自适应遗传算法HCGA的测试数据自动生成

针对软件测试数据的自动生成,提出了一种自适应遗传算法和爬山算法相结合的改进算法HCGA. 通过设计自适应交叉和变异算子,加强了遗传算法的前期全局搜索能力;在进化后期嵌入了爬山算法,提高了局部搜索能力. 实验结果表明,该算法在测试数据的自动生成上优于遗传算法,提高了效率.     

含运输时间的柔性作业车间调度问题研究

在工厂实际生产中,零件加工的运输时间占整个加工时间的比例是很大的,这个时间在生产调度时不可忽略。为了更合理的研究柔性作业车间调度问题,将运输时间考虑进调度模型之中,并在经典遗传算法的基础上进行改进,设计了一种新的启发式规则算法,嵌入在遗传算法中,用于该问题的求解。通过计算结果的比较,证明此调度模型更符合实际生产情况。改进后的算法能够得出解的效率更高。