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《SIFT特征提取算法的FPGA實時實現(xiàn)-論文.pdf》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、liPARTs&APP器LI應(yīng)ON用SQIIUl“～?【本文獻(xiàn)信息】陸愷立，耿俊梅，顧國華，等．SIF]"特征提取算法的FPGA實時實現(xiàn)[J]．電視技術(shù)。2014，38(13)SIFT特征提取算法的FPGA實時實現(xiàn)陸愷立，耿俊梅，顧國華，錢惟賢，徐富元(1．南京理工大學(xué)電光學(xué)院，江蘇南京210094；2．濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南濟(jì)源454650)【摘要】為了在運(yùn)動目標(biāo)檢測與跟蹤系統(tǒng)中能夠?qū)崟r地提取目標(biāo)的特征點(diǎn)，從而完成圖像實時匹配操作，提出了在FPGA實現(xiàn)SWI'特征提取算法。該算法采用SRAM復(fù)用技術(shù)簡化程序，合理設(shè)計FPGA各模塊結(jié)構(gòu)。此外，該算法采用定點(diǎn)小數(shù)來保證
2、算法的精度要求。整個算法在Virtex一5硬件平臺上實現(xiàn)，采用verilog語言進(jìn)行程序的編寫和調(diào)試。結(jié)果分析表明，優(yōu)化后的SIFT算法能夠穩(wěn)定地在FPGA上實現(xiàn)，同時算法的復(fù)雜度得到了降低并達(dá)到了精度要求，且具有良好的實時性?！娟P(guān)鍵詞】FPGA；特征提取算法；SRAM；Virtex一5；實時性【中圖分類號】TN391【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】AReal-timeImplementationofSiftFeatureExtractionAlgorithmsinFPGALUKaili，GENGJunmei，GUGuohua，QIANWeixian，XUFuyuanj．College
3、ofElectric&Optic，NanfingUniversityofScienceandTechnology，Nanjing210094，China；2．JiyuanVocationalandTechnicalCollege，HenanJiyuan454650，China)【Abstract】Inordertoextractreal—timefeaturepointoftargetinthesystemofmovingtargetdetectionandtrackingsystem．thuscompletingthereal—timeimagematchingop
4、eration，thefeatureextractionalgorithmisproposedtoachievesIFrinFPGA．TheSRAMreusetechnologyisusedtosimplifytheprocedures，andthemodulestructureofFPGAisdesignedreasonably．Besidesthefixed-pointdecimalisusedtoensuYetheaccuracyofalgorithm．ThewholealgorithmisrealizedintheVirtex-5Imrdwareplatfor
5、mandtheveriloglanguageisusedforthewritinganddebungofprograms．TheresultshowsthattheoptimizedSIFYalgorithmcanherealizedinFPGAstably，butalsothecomplexityofalgorithmisreducedandaccuracyisachieved，whichimshowsthealgorithmhasagoodrealtimefeature．【Keywords】FPGA；featureextractionalgorithm；SRAM；
6、Virtex-5；real—time運(yùn)動目標(biāo)檢測與跟蹤系統(tǒng)_2涉及到圖像匹配的問因此，本文提出了在1片Virtex一5芯片中實現(xiàn)SWI"題?？紤]到復(fù)雜場景中拍攝的圖像容易發(fā)生平移、旋轉(zhuǎn)或算法的方法，通過充分利用外部SRAM存儲資源，從而達(dá)者尺度的變換，所以采用SIFF算法u可以較好地解決這到簡化程序、減少內(nèi)部資源占用率以及實時的效果。一問題。1算法介紹及參數(shù)選擇文獻(xiàn)[4]提出了SIFT算法的改進(jìn)方法，通過PCA分析來對特征描述符作降維處理，以及使用塊狀濾波(Box—SIFT特征提取算法是一種同時具有平移、旋轉(zhuǎn)、尺度let)和積分圖像來取代swr算法中計算復(fù)雜的高斯濾波
7、，不變性的特征檢測和匹配算法，對光照和仿射變換也具有降低了算法的復(fù)雜度，但是實時性較差；文獻(xiàn)[5]提出了一定程度的魯棒性。SIFF特征提取算法主要包括以下步在基于rI1多核C6000DSP芯片上實現(xiàn)SITF算法，采用多驟：1)搭建高斯金字塔；2)構(gòu)造DOG尺度空間；3)尺度空核DSP可以提高SIFT算法運(yùn)算精度，且可移植性強(qiáng)，但間極值點(diǎn)檢測；4)特征點(diǎn)主方向確定；5)生成特征點(diǎn)描是占用內(nèi)存資源較大，且實時f生沒有得到徹底改善。述子。為了使得算法實時運(yùn)行，學(xué)者們提出了采用FPGA來1．1算法優(yōu)化實現(xiàn)swr算法。文獻(xiàn)[6]提出了用FPGA+NIOSII相
