基于遺傳算法的圖像匹配算法的硬件設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、圖像匹配技術(shù)在圖像處理領(lǐng)域的主導地位和作用越來越突出,在許多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用,具有很高的研究價值和應(yīng)用價值。隨著集成電路(IC)工藝和微電子技術(shù)的快速發(fā)展,使現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)的集成度和性能大幅度的提升,利用FPGA超強的并行處理能力,將一些圖像匹配算法用硬件實現(xiàn),可以大大的加速匹配的速度,所以,圖像匹配的硬件實現(xiàn)作為一個新的研究內(nèi)容被廣泛關(guān)注。本課題源自實驗室自擬定課題“CT圖像匹配的技術(shù)研究”。本論文對多種圖像匹配算

2、法進行深入的理解、研究和軟件驗證之后,實現(xiàn)了用歸一化積相關(guān)作為相似度函數(shù)與基于遺傳算法的搜索策略相結(jié)合的圖像匹配算法。然后,在此基礎(chǔ)上設(shè)計和實現(xiàn)了基于遺傳算法圖像匹配的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
　　本文首先對SSDA、FFT相位相關(guān)和金字塔多分辨率等匹配算法進行軟件仿真并比較準確率、速度和抗噪聲能力等,在此基礎(chǔ)上深入分析和闡述了遺傳算法的原理和特點并設(shè)計和實現(xiàn)了基于遺傳算法的圖像匹配算法,再軟件仿真驗證了在不失匹配率的情況下匹配速度比傳統(tǒng)匹

3、配算法有所提高。其次,重點分析了全緩沖、單窗口部分緩沖和多窗口部分緩沖器的各自的結(jié)構(gòu)、資源和速度,提出了基于多窗口部分緩沖的一種可配置系數(shù)的圖像濾波硬件設(shè)計。針對以上設(shè)計,用Verilog HDL語言完成RTL代碼設(shè)計并在Modelsim下進行功能仿真證明其功能的正確性,然后在Xilinx Virtex-ⅡPro FPGA開發(fā)平臺進行驗證。最后,設(shè)計了基于遺傳算法圖像匹配的硬件并行結(jié)構(gòu),主要分析了偽隨機數(shù)產(chǎn)生的原理和實現(xiàn),并且在闡述了不