基于FPGA的快速圖像紋理特征提取系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種基于FPGA的快速圖像紋理特征提取系統，包括指令控制器，均與指令控制器單向連接的圖像處理器、網絡控制器和雙模式DMA控制器，以及與雙模式DMA控制器互聯的DDR2控制器和用于供電的電源模塊；所述圖像處理器和網絡控制器均與雙模式DMA控制器互聯。本實用新型專利技術提供基于FPGA的快速圖像紋理特征提取系統，極大地提高圖像紋理特征的提取速度，解決了提取算法對性能的需求；同時其低功耗的設計，可以嵌入到微型設備中，使得經典算法和模式識別等技術得到更廣泛的實際應用。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及圖像紋理特征提取領域，特別是涉及一種基于FPGA的快速圖像紋理特征提取系統。
技術介紹
圖像處理與圖像識別技術，是當今最熱門的領域之一，尤其是對圖像特征的提取工作是目前先進的模式識別和人工智能系統的前提。這些技術的開展將在民用、軍工和航天科學等重要領域，取得質的飛躍。圖像特征的一個重要分支就是紋理特征，它體現了不同圖像和物體的形態、大小、分布、方向等重要參數，對圖像特征識別起到決定性因素。但是紋理特征提取的過程十分復雜且計算量巨大，例如一張1080p的全高清圖像，應用經典的BasicImageFeatures算法，需要進行多達400多億次運算。這對于傳統的CPU而言是一個非常艱巨的任務。由于運算時間過長，所以嚴重限制了算法的實際應用。
技術實現思路
本技術的主要目的在于，克服現有技術中的不足，提供一種新型結構的基于FPGA的快速圖像紋理特征提取系統。本技術可以極大地提高圖像紋理特征的提取速度，解決了提取算法對性能的需求；同時其低功耗的設計，可以嵌入到微型設備中，使得經典算法和模式識別等技術得到更廣泛的實際應用。為了達到上述目的，本技術所采用的技術方案是：一種基于FPGA的快速圖像紋理特征提取系統，包括指令控制器，均與指令控制器單向連接的圖像處理器、網絡控制器和雙模式DMA控制器，以及與雙模式DMA控制器互聯的DDR2控制器和用于供電的電源模塊；所述圖像處理器和網絡控制器均與雙模式DMA控制器互聯。本技術進一步設置為：所述網絡控制器采用千兆以太網PHY。本技術進一步設置為：所述網絡控制器還包括變壓器，所述變壓器用于配合千兆以太網PHY工作，所述電源模塊通過變壓器給千兆以太網PHY進行供電。本技術進一步設置為：所述電源模塊采用AX3102開關電源。本技術進一步設置為：所述電源模塊還包括AMS1085CM線性穩壓器，所述AX3102開關電源通過AMS1085CM線性穩壓器進行供電。本技術進一步設置為：所述DDR2控制器采用KVR667D2S5/1G的DDR2內存模組。與現有技術相比，本技術具有的有益效果是：1、本技術提供的一種基于FPGA的快速圖像紋理特征提取系統可以極大地提高圖像紋理特征的提取速度，解決了提取算法對性能的需求；同時其低功耗的設計，可以嵌入到微型設備中，使得經典算法和模式識別等技術得到更廣泛的實際應用。2、通過使用千兆以太網PHY，同時配合上以太網專用的變壓器，具有的通信速率很高；電源模塊采用AX3102開關電源，其具有輸出電流大，效率高，紋波小等優點，同時采用了AMS1085CM線性穩壓器，進一步減少電源噪聲，從而提供干凈的電源環境。上述內容僅是本技術技術方案的概述，為了更清楚的了解本技術的技術手段，下面結合附圖對本技術作進一步的描述。附圖說明圖1為本技術的結構框圖。具體實施方式下面結合說明書附圖，對本技術作進一步的說明。如圖1所示，一種基于FPGA的快速圖像紋理特征提取系統，包括指令控制器1，均與指令控制器1單向連接的圖像處理器2、網絡控制器3和雙模式DMA控制器4，以及與雙模式DMA控制器4互聯的DDR2控制器5和用于供電的電源模塊；所述圖像處理器2和網絡控制器3均與雙模式DMA控制器4互聯。雙模式DMA控制器4自主地完成流模式與內存模式的數據轉換，是圖像控制器2與DDR2控制器5和網絡控制器3之間的傳輸橋梁。其中DDR2控制器5訪問采用內存模式，即利用讀寫使能、地址與數據信號來完成的訪問模式。但是由于圖像是一組連續、方向單一且數量巨大的數據，所以本技術采用了流模式的方案，即利用包起始、包結束、包有效和數據信號來訪問，達到最大的讀寫速度。所述網絡控制器3采用千兆以太網PHY，通信速率高。所述網絡控制器3還包括變壓器，所述變壓器用于配合千兆以太網PHY工作，所述電源模塊通過變壓器給千兆以太網PHY進行供電。所述電源模塊采用AX3102開關電源，具有輸出電流大，效率高，紋波小等優點。所述電源模塊還包括AMS1085CM線性穩壓器，所述AX3102開關電源通過AMS1085CM線性穩壓器進行供電，可減少電源噪聲。所述DDR2控制器5采用KVR667D2S5/1G的DDR2內存模組，提供了一個高速、大容量的圖像與數據緩沖。以上所述，僅是本技術的較佳實施例而已，并非對本技術作任何形式上的限制，雖然本技術已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本技術，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本技術技術方案范圍內，當可利用上述揭示的
技術實現思路
做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本技術技術方案的內容，依據本技術的技術實質對以上實施例所作的任何的簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本技術技術方案的范圍內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于FPGA的快速圖像紋理特征提取系統，其特征在于：包括指令控制器，均與指令控制器單向連接的圖像處理器、網絡控制器和雙模式DMA控制器，以及與雙模式DMA控制器互聯的DDR2控制器和用于供電的電源模塊；所述圖像處理器和網絡控制器均與雙模式DMA控制器互聯。

【技術特征摘要】
1.一種基于FPGA的快速圖像紋理特征提取系統，其特征在于：包括指令控制器，均與指令控制器單向連接的圖像處理器、網絡控制器和雙模式DMA控制器，以及與雙模式DMA控制器互聯的DDR2控制器和用于供電的電源模塊；所述圖像處理器和網絡控制器均與雙模式DMA控制器互聯。2.根據權利要求1所述的基于FPGA的快速圖像紋理特征提取系統，其特征在于：所述網絡控制器采用千兆以太網PHY。3.根據權利要求2所述的基于FPGA的快速圖像紋理特征提取系統，其特征在于：所述網絡控制器還包括變壓器，所述變壓器用于配合千兆以太網P...

【專利技術屬性】
技術研發人員：裴曉芳，宋林，周先春，
申請(專利權)人：南京信息工程大學，
類型：新型
國別省市：江蘇;32