基于FPGA的圖像匹配技術(shù)的研究.pdf

1、近年來(lái)，數(shù)字圖像匹配技術(shù)得到了較快的發(fā)展，使得其在人臉識(shí)別，智能跟蹤以及醫(yī)學(xué)成像方面得到了相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。數(shù)字圖像的匹配的特點(diǎn)是數(shù)據(jù)處理量大，而且圖像的匹配運(yùn)算相當(dāng)耗時(shí)。而近年來(lái)，由于電子制造工藝以及集成電路的快速發(fā)展，使得FPGA技術(shù)得到了較為長(zhǎng)足的發(fā)展。早期的FPGA技術(shù)是在PAL,GAL,CPLD等可編程器件的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。正是由于FPGA的快速發(fā)展，而且有FPGA本身的并行工作的機(jī)制，使得FPGA在進(jìn)行圖像匹配的時(shí)候可以快速

2、處理這些大量的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)。
　　本文設(shè)計(jì)的基于FPGA的圖像匹配系統(tǒng)，是一個(gè)具有視頻圖像采集、圖像匹配、結(jié)果輸出功能的圖像匹配系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用Altera公司FPGA芯片作為中央處理器，由視頻解碼模塊、圖像匹配處理模塊、視頻編碼模塊組成。圖像的采集主要是有CCD攝像頭完成。通過(guò)有CCD攝像頭采集到的模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)視頻編碼芯片TVP5150可以將此模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。然后對(duì)轉(zhuǎn)換好的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的存儲(chǔ)就可以得到帶匹配的數(shù)字圖像

3、以及目標(biāo)圖像。
　　本文的整個(gè)設(shè)計(jì)工作都在Altera公司的開(kāi)發(fā)環(huán)境QuartusII和NIOSii中完成。而結(jié)果仿真則采用第三方仿真軟件Modelsim上進(jìn)行了仿真及邏輯綜合。仿真的結(jié)果表明，通過(guò)使用FPGA硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字圖像的匹配可以得到比較理想是結(jié)果。具體體現(xiàn)在首先使用FPGA硬件在實(shí)現(xiàn)速度上有較大的優(yōu)越性（匹配運(yùn)算的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于用普通軟件進(jìn)行計(jì)算的速度），其次是運(yùn)行結(jié)果的精度較高，一般可以精確到圖像的單個(gè)像素點(diǎn)為單位上。即