基于Zynq的嵌入式圖像特征提取系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的開(kāi)題報(bào)告

基于Zynq的嵌入式圖像特征提取系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的開(kāi)題報(bào)告開(kāi)題報(bào)告課程名稱：嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文題目：基于Zynq的嵌入式圖像特征提取系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)1.研究背景圖像處理在近年來(lái)得到了廣泛應(yīng)用，如自動(dòng)駕駛、人臉識(shí)別、圖像分析等領(lǐng)域。在這些應(yīng)用中，圖像特征提取是非常重要的一步。特征提取的目的是找到一些描述圖像的特征，并將其表示為矢量。這些特征可以用于圖像分類、物體檢測(cè)等任務(wù)。傳統(tǒng)的大規(guī)模的圖像處理系統(tǒng)需要使用高性能的計(jì)算平臺(tái)，如GPU、FPGA等。而嵌入式系統(tǒng)的小巧、低功耗、高性能也同時(shí)得到了很多應(yīng)用，因此開(kāi)發(fā)一款基于嵌入式系統(tǒng)的圖像特征提取系統(tǒng)非常有價(jià)值。本研究將基于Zynq嵌入式系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)圖像特征提取系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以用于處理一些簡(jiǎn)單的圖像、物體檢測(cè)等任務(wù)。2.研究目的與內(nèi)容本研究的目的是設(shè)計(jì)一個(gè)基于Zynq的圖像特征提取系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入圖像進(jìn)行特征提取的過(guò)程。具體研究?jī)?nèi)容包括：1.選擇恰當(dāng)?shù)奶卣魈崛》椒?，并?shí)現(xiàn)在Zynq系統(tǒng)上。2.構(gòu)建硬件平臺(tái)，使用Vivado進(jìn)行系統(tǒng)的搭建與設(shè)計(jì)。3.對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行性能測(cè)試與分析。4.調(diào)整系統(tǒng)優(yōu)化參數(shù)，優(yōu)化系統(tǒng)性能。3.研究意義與創(chuàng)新點(diǎn)本研究的意義如下：1.實(shí)現(xiàn)一款輕量級(jí)圖像特征提取系統(tǒng)，滿足一些超低功耗的場(chǎng)景。2.使用Zynq嵌入式處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像特征提取，具有創(chuàng)新性。3.深入探索嵌入式系統(tǒng)的圖像處理范疇，提高自身的技術(shù)水平。4.研究難點(diǎn)本研究的難點(diǎn)在于：1.挑選合適的特征提取方法，兼顧算法效率和系統(tǒng)復(fù)雜度。2.開(kāi)發(fā)Zynq平臺(tái)上的圖像特征提取軟硬件。3.對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行充分優(yōu)化，保證系統(tǒng)的低功耗、高性能。5.研究方法本研究依據(jù)以下步驟進(jìn)行：1.設(shè)計(jì)圖像特征提取算法，選擇一種合適的算法并實(shí)現(xiàn)在Zynq系統(tǒng)上。2.搭建硬件平臺(tái)，使用Vivado進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。3.對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行測(cè)試與分析，找出系統(tǒng)的瓶頸，并進(jìn)行調(diào)優(yōu)。4.對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，保證系統(tǒng)的低功耗、高性能。6.預(yù)期進(jìn)展完成本研究后，我們期望能夠?qū)崿F(xiàn)以下的預(yù)期進(jìn)展：1.選定一種算法并成功實(shí)現(xiàn)在Zynq平臺(tái)上，具備圖像特征提取的能力。2.可以通過(guò)自己實(shí)現(xiàn)的算法對(duì)輸入圖像進(jìn)行特征提取，并可進(jìn)行性能測(cè)試與分析。3.優(yōu)化系統(tǒng)性能，保證系統(tǒng)在低功耗、高性能的狀態(tài)下能夠穩(wěn)定工作。7.計(jì)劃進(jìn)程本研究的計(jì)劃進(jìn)程如下：第一周：調(diào)查相關(guān)資料，熟知Zynq嵌入式系統(tǒng)。第二周：選擇算法，進(jìn)行算法的實(shí)現(xiàn)。第三周：設(shè)計(jì)硬件平臺(tái)，使用Vivado進(jìn)行系統(tǒng)搭建與設(shè)計(jì)。第四周：對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行性能測(cè)試，查找系統(tǒng)瓶頸。第五周：進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化，保證系統(tǒng)的低功耗、高性能。第六周：完成論文的初稿，和老師進(jìn)行定稿和答辯。8.參考文獻(xiàn)[1]DingFY,YangJ,LiXJ.EmbeddeddigitalimagewatermarkingsystembasedonFPGA[J].ComputerEngineeringandApplications,2006,42(21):224-226.[2]LeeC,KimD.Embeddedhardwareandsoftwareco-designforanimagefeatureextractionsystemusingtheFPGA[C]//IEEEAsianSolid-StateCircuitsConference.IEEE,2012:215-218.[3]LiuZ,CaiJ,HuangY,etal.Designandimplementationofavideofeatureextractionsystemforintelligenttransportationsystem[C]//InfraredTechnologyandApplicationsXXXVII.InternationalSocietyforOpticsandPhotonics,2011:80142R.[4]黃俊杰.基于FPGA的數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D].北京航空航天大學(xué),2009.[5]QiY,ZhangY,ZhangS.TrafficsignsrecognitionsystembasedonFPGA[C]/