基于SoC的视觉假体图像处理算法硬件设计

来源 :西安理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:a11253919
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
视觉是人类最重要的感知器官。研究发现,大多数盲人视觉通路上只有部分通路发生病变,这为视觉假体技术的诞生奠定了生理基础。  视觉假体技术属于功能电刺激技术中的一种,通过植入人体的微电极阵列刺激视觉通路中未受到损伤的部分,使盲人形成光幻视。基于目前研究状况,本文提出并采用硬件设计实现了基于SoC系统的分类识别算法。此算法利用BP神经网络对外界图像进行分类,采用固定符号图形代表一类物体,并可通过盲人的后期训练达到对物体更高的识别率。  基于分类识别算法,本文首先提出了视觉假体图像处理算法IP核的总体模块设计,确定了HU矩特征与神经网络分类器相结合的分类方法,并将图像处理算法IP核划分为六个模块。其次介绍了这六个模块的设计逻辑与仿真结果,分别包括图像裁剪模块、二值化处理模块、HU矩特征提取模块、运动方式判别模块、BP网络识别模块以及AMBA总线接口控制模块。之后通过FPGA开发板验证了各个模块的工作状态,最后将图像处理算法IP核移植至SoC系统上,完成了整体算法的验证,最终识别结果显示在LCD上。  为便于硬件实现,在图像二值化处理模块中对OTSU算法采取缩减遍历范围及简化公式相结合的优化措施。同时由于采集到的图像大小固定,乘法以及除法运算中大部分为固定系数运算,因此固定系数乘法以及除法采取数据左移或右移的方式实现,以降低运算复杂度,减小电路规模。  本文的设计满足了图像分类算法的基本要求,虽然目前平均识别率仅达到75%,但是本文基于分类算法这一思想,通过硬件设计的方式完成了对视觉假体图像处理算法IP核的设计,验证了分类算法的硬件可行性,为视觉假体图像处理提供了一个新的研究方向。
其他文献
文章简述了5G对传送网承载需求,提出5G时代SPN场景两层组网方案和三层组网方案,并对其进行分析比较,得出两层组网方案在承载低时延业务更具有优势,且SPN设备需求数量少,结构
学位
大理苍山位于云南的西部,横断山脉的南端,由19峰18溪组成,总面积约500km2,特殊的地质历史和地理位置,孕育了该地区丰富的生物多样性。苍山的生物多样性一直受到国内外学者的高度关
从当前医院发展情况来看,利用现代信息科学技术获取相应决策信息的方式有利于为医院的决策提供支持,保证医院发展决策的科学性和准确性,因此当前医院信息管理中开始注重数据
伴随着计算机技术与网络技术的快速发展,我国计算机网络用户呈现出快速增长的趋势,越来越多的人也开始利用计算机网络技术的优势,进行生活与工作方面的改革.虽然计算机网络技
时间同步设备是时间同步系统的核心设备,其特性直接决定着整个时间同步系统的精度、可靠性和安全性。我国目前使用的同步授时设备的外部基准通常是基于GPS(全球定位系统)授时技
SiGe异质结双极型晶体管以Si为基本材料,打破了传统Si器件的限制,某些方面达到了III-V族器件的性能。具有渡越时间短、频率高、电流增益大、低温特性优良、抗辐射、工艺成本低
社会主义先进文化是人民大众的文化,是由多种文化组成,绘画作为其中的一种大众文化艺术的形式更多地反映了中华民族的文化艺术繁荣昌盛。对于绘画艺术我们不管是观望、走进、
随着电力电子技术、微处理器技术的发展,基于数字控制技术的交流电机变频调速系统日趋完善:由于在动态响应、调速精度、低频转矩、功率因数、工作效率、高速和大容量化等方面的
本文将从校园网络安全突发事件概述的角度出发,阐明其含义和范围,同时以某中学为例,介绍网络安全突发事件管理方式和应对流程,进而提出合理的中学生网络安全突发事件应对机制