基于FPGA的高光谱图像CRD目标检测算法的实现研究
由于高光谱图像包含丰富的光谱信息，相关处理算法也越来越丰富，高光谱图像检测技术在农业、医疗、卫星侦察等众多领域都得到有效应用，市场上对图像实时化处理的需求越来越大。但是受到软件处理平台的计算条件和处理速度的限制，许多图像处理技术不能达到实时处理的目的。而FPGA的轻便、低功耗、可重构性和耐辐射的特点为高光谱图像在星载设备上进行实时处理提供了可能性。 为了实现高光谱图像星上实时处理的目的，针对高光谱图像中基于协作表示的CRD目标检测算法，提出了一种基于FPGA的高光谱图像目标实时检测并行化结构。CRD算法的基本概念是目标像素可以近似地由其光谱特征表示，而背景像素则不能。基于算法的计算复杂度和准确率，选择在FPGA平台上实现CRD目标检测算法。论文工作主要有，首先对高光谱图像数据在CPU上进行预处理，使其适应于FPGA平台上的硬件化处理;根据CRD算法对矩阵求逆计算要求高的独特特性，利用谢尔曼-莫森公式计算实现矩阵求逆的并行化以降低整体CRD算法硬件化的复杂度，使原本软件算法能够在FPGA平台上很好的实现;并使用了FPGA厂商赛灵思公司的IP(Intellectual Property)核来提高工作频率。通过对CRD算法优化以及模块设计，最终实验结果表明，所提出的并行化结构可以获得比在CPU上更短的处理时间。
图像处理;目标检测;CRD算法;现场可编程门阵列
北京化工大学
硕士
计算机科学与技术
李伟
2018
中文
TP391.41
69
2018-09-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）