圖像配準核心算法的硬件實現研究.pdf

1、圖像配準是圖像處理的基本問題,是對同場景多圖像分析的基礎,是近年來迅速發(fā)展的圖像處理技術之一,其中基于變換域的圖像配準方法是最基本的傅立葉變換方法,研究其硬件實現具有重要的價值和現實意義.大規(guī)模可編程邏輯器件是近年來為適應專用集成電路的設計需求而迅速發(fā)展起來的一種新型可編程ASIC器件,它的應用和發(fā)展以及超高速集成電路硬件描述語言(VHDL)的出現,使得電子設計的規(guī)模和集成度不斷提高,同時也帶來了電子系統(tǒng)設計方法和設計思想的推陳出新.該

2、文主要目的就是針對中國衛(wèi)星跟蹤系統(tǒng)中的圖像模糊想象,研究如何使用FPGA實現圖像配準系統(tǒng)中的核心算法——二維FFT,并在此基礎上,設計一個基于FPGA的圖像配準系統(tǒng).該設計回顧了快速傅立葉變換的各種算法,比較了算法的復雜性,對它們是否適合硬件實現進行了討論分析,對FFT實現的硬件結構和誤差問題進行了研究.在FFT算法設計過程中,采用基4和基2的混合算法,使用遞歸結構和塊浮點運算方式,解決了蝶形運算、數據傳輸和數據存儲的協(xié)調一致問題;并將

3、雙端口RAM,只讀ROM,控制單元,運算單元,地址生成單元等全部內置在FPGA內部;整個設計過程采用自頂向下的設計方法,遵循模塊化、規(guī)則化和局部化的原則,使用同步設計的思想,使整個系統(tǒng)的數據傳輸和處理速度得到很大提高,有效合理地解決了資源和速度相互制約的問題.該文采用VHDL語言和圖形輸入混合的方法,利用Altera公司的芯片資源和Quartus Ⅱ系列EDA開發(fā)軟件,使用一片EPlk100208芯片實現了二維FFT算法,并進行了仿真驗