基于壓縮感知的圖像重構(gòu)系統(tǒng)在FPGA中的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、壓縮感知理論針對(duì)稀疏信號(hào)進(jìn)行采樣的同時(shí)完成數(shù)據(jù)壓縮，從而節(jié)約了大量的計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源和傳輸資源，這使得其在信號(hào)處理領(lǐng)域有著突出的優(yōu)點(diǎn)和廣闊的應(yīng)用前景。壓縮感知理論主要包括信號(hào)的稀疏變換、觀測(cè)矩陣的設(shè)計(jì)和信號(hào)的重構(gòu)三個(gè)方面的內(nèi)容。這里將重點(diǎn)研究最為重要的信號(hào)重構(gòu)問(wèn)題。由于壓縮感知理論，尤其是信號(hào)的重構(gòu)面臨著大數(shù)據(jù)量的運(yùn)算，而圖像作為二維信號(hào)，其涉及的重構(gòu)算法運(yùn)算量將更加龐大。在此將FPGA引入圖像重構(gòu)算法的研究，利用其強(qiáng)大的并行運(yùn)算能力

2、，可以有效地解決大數(shù)據(jù)量運(yùn)算的問(wèn)題。
　　本文是基于壓縮感知理論的圖像重構(gòu)系統(tǒng)，在ALTERA公司DE2平臺(tái)設(shè)計(jì)完成。系統(tǒng)使用的FPGA是CycloneⅡ系列的EP2C35。整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用了軟硬件協(xié)同的方法。硬件方面:在系統(tǒng)的總體需求分析的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)各個(gè)硬件模塊的設(shè)計(jì)，完成了對(duì)NIOSⅡ處理器的定制。系統(tǒng)主要包括圖像重構(gòu)模塊和圖像顯示模塊。軟件方面:在PC機(jī)上用Matlab實(shí)現(xiàn)稀疏變換方法和圖像重構(gòu)算法來(lái)評(píng)價(jià)算法性能，