基于NiosⅡ的圖像識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)的開題報(bào)告

基于NiosⅡ的圖像識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)的開題報(bào)告一、選題背景和意義現(xiàn)代科技飛速發(fā)展，智能化的產(chǎn)品越來越多，其中圖像識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，包括安防監(jiān)控、人臉識(shí)別、自動(dòng)駕駛等。而NiosⅡ作為一種可編程的處理器芯片，在圖像識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。本課題旨在借助NiosⅡ性能優(yōu)越的計(jì)算和控制能力，設(shè)計(jì)一種基于NiosⅡ的圖像識(shí)別系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)一定范圍內(nèi)的目標(biāo)物體進(jìn)行檢測(cè)和識(shí)別。該系統(tǒng)具有普適性和實(shí)用性，并能為相關(guān)行業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)支持。二、主要研究內(nèi)容1.基于FPGA的硬件設(shè)計(jì)利用alteraFPGA開發(fā)板進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)，包括拍攝模塊、圖像處理模塊、圖像傳輸模塊等。其中圖像處理模塊采用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，處理從攝像頭中采集的圖像，提取目標(biāo)物體的特征。2.基于NiosⅡ的軟件設(shè)計(jì)利用NiosⅡ軟件開發(fā)套件進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，包括圖像處理算法的編寫和優(yōu)化、識(shí)別模型的建立和訓(xùn)練、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的實(shí)現(xiàn)等。3.系統(tǒng)集成和測(cè)試將硬件模塊和軟件模塊進(jìn)行集成，并進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試和測(cè)試。三、預(yù)期研究成果1.基于NiosⅡ的圖像識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，包括硬件模塊和軟件模塊。2.完整的圖像識(shí)別系統(tǒng)，能夠檢測(cè)并識(shí)別目標(biāo)物體，并提供相關(guān)信息輸出。3.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和性能評(píng)測(cè)報(bào)告，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和性能測(cè)試，并提出改進(jìn)建議。四、研究難點(diǎn)和解決途徑1.圖像處理算法的優(yōu)化。在圖像處理模塊中，需要對(duì)攝像頭采集到的圖像進(jìn)行有效處理。研究者將采用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理、去噪和特征提取等，以提高圖像識(shí)別的準(zhǔn)確度。2.系統(tǒng)穩(wěn)定性的保證。在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性是必須要考慮的問題。因此，研究者將采用合理的程序設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)和系統(tǒng)測(cè)試等措施來保證系統(tǒng)的性能表現(xiàn)。五、可行性分析本課題通過利用NiosⅡ性能良好的計(jì)算能力和靈活的可編程功能，以及德州儀器提供的DSP處理器開發(fā)板，結(jié)合計(jì)算機(jī)視覺中的相關(guān)技術(shù)，設(shè)計(jì)一種具有一定實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的圖像識(shí)別系統(tǒng)，有很高的可行性。同時(shí)，該系統(tǒng)可以為相關(guān)行業(yè)的發(fā)展提供較好的技術(shù)支持和參考，具有廣泛的應(yīng)用前景和社會(huì)價(jià)值。六、研究計(jì)劃本課題的進(jìn)展將按照以下計(jì)劃執(zhí)行：第一年1.完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，包括硬件模塊和軟件模塊，并進(jìn)行相關(guān)技術(shù)分析和預(yù)研測(cè)試。2.基于FPGA實(shí)現(xiàn)硬件模塊，包括拍攝模塊、圖像處理模塊、圖像傳輸模塊等。第二年1.基于NiosⅡ軟件開發(fā)套件實(shí)現(xiàn)軟件模塊，包括圖像處理算法、識(shí)別模型建立與訓(xùn)練、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型實(shí)現(xiàn)等。2.將硬件模塊和軟件模塊進(jìn)行集成。第三年1.對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試和性能評(píng)測(cè)，包括單元測(cè)試、系統(tǒng)測(cè)試、性能評(píng)價(jià)等。2.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析和報(bào)告撰寫，提出改進(jìn)建議。七、參考文獻(xiàn)[1]劉中光.計(jì)算機(jī)視覺基礎(chǔ)與應(yīng)用[M].電子工業(yè)出版社,2019.[2]王志兵,梅德俊.基于NiosII的高清視頻處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].計(jì)算技術(shù)與自動(dòng)化,2016(4):18-22.[3]陳洪.基于圖像識(shí)別的印刷品檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D].華南理工大學(xué),2015.[4]USHIJIMAR,HIRANOT.ArtisticImageRecognitionUsingConvolutionalNeuralNetworkandNiosIIProcessor[C]//2020IEEEInternationalSymposiumonConsumerElectronics(ISCE).IEEE,2020:1-2.[5]徐宇.基于NiosII的圖像識(shí)別火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電腦知識(shí)與技術(shù)：春,2014.[6]Zhang,Y.(2014).Researchonimageencry