基于FPGA的模板匹配红外目标跟踪算法设计

为什么要写这篇文章

我写这篇文章的原因是一天在B站看到了一个大神发的视频是关于跟踪一个无人机的,看到作者跟网友的回复说是用的图像匹配算法,我就在网上搜索相关资料,最终找到一篇文献。文献中对该算法的评价很高,满足制导系统的实时性要求,用FPGA实现该算法具有运算速度快,可靠性高,功耗低等优势。

鉴于文献对FPGA 实现该算法的评价这么高,作为一名FPGA工程师肯定要把它搞出来。我花费了一些时间学习相关资料,把原理搞清楚后,开始设计逻辑框架和相关代码。

 FPGA实现图像算法的难点

虽说所有的编程语言在计算机中最终的表现形式都是0和1,但是要在FPGA上实现还是有些难度。

在FPGA上实现图像算法主要考虑以下几点:

第一点:图像的实时性问题

        用matlab软件做图像算法的方式就是对一张静态图像进行研究,FPGA是要对视频流数据进行实时处理。

第二点:FPGA资源利用问题

        FPGA内部的资源是有限的,尤其是BLOCK_RAM资源可怜的很,所以在设计程序时要充分利用好BLOCK_RAM,可以的话最好是反复使用,就像SpaceX公司研发的重复使用火箭猎鹰号一样。

第三点:对算法原理的实现步骤不能完全照搬使用

        算法的灵魂,我们要完全一致,但是对于算法的实现方式上要根据FPGA的特点进行一定的转化,不能完全照搬。

        以上三点是我自己对FPGA实现图像算法的理解,希望对大家有帮助,下面开始学习这个模板匹配算法。

模板匹配跟踪算法理解

        文献中对该算法的描述:模板匹配相关跟踪算法是近距成像末制导常用的算法,通过选定搜索区与模板,搜索区中模板平移相似度匹配的方法得出跟踪点所在的位置。

大白话理解就是:首选在一幅图像中划出一片区域叫做搜索区,然后拿着目标的照片在搜索区里面逐一排查,直到找到最像照片目标的数据,找到后把这个区域标定出来就OK。

FPGA系统框架设计

 

 整个系统我主要分为以上几个部分:

alg_control模块:该模块负责这个整个系统的调度和管理,相当于司令部指挥其他模块工作;

64*64搜索区模块:根据alg_control下发的坐标信息快速划出搜索区范围;

20*20模板存储模块:实现目标数据的存储功能;

Matrix_alg模块:实现该算法的匹配运算功能。

在实现该算法时,要注意的几个要点:

  1. 搜索区和模板区的边界问题,要处理好;
  2. 在运算工程中会产生大量数据,这些数据如何处理是关键。

本算法全部是用verilog编写完成,纯逻辑版本,真实有效,有截图为证,哈哈。我只是共享一些思路,编程的核心就是思路,思路有了,代码就是体力活。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/137451.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

【第2章 Node.js基础】2.3 Node.js事件机制

2.3 Node.js事件机制 学习目标 (1)理解Node.js的事件机制; (2)掌握事件的监听与触发的用法。 文章目录 2.3 Node.js事件机制什么是事件机制为什么要有事件机制事件循环事件的监听与触发EventEmitter类常用API 什么是…

利用IP风险画像强化金融行业网络安全防御

在数字化时代,金融行业日益依赖互联网和技术创新,但这也使得金融机构成为网络攻击的主要目标。为了应对日益复杂的网络威胁,金融机构迫切需要采用先进的安全技术和工具。其中,IP风险画像技术成为提升网络安全的一项重要策略。 1.…

C语言C位出道心法(五):内存管理

C语言C位出道心法(一):基础语法 C语言C位出道心法(二):结构体|结构体指针|链表 C语言C位出道心法(三):共用体|枚举 C语言C位出道心法(四):文件操作 C语言C位出道心法(五):内存管理 一:C语言内存管理认知 二:C语言中内存堆|栈认知 三:C语言中引用内存丢失认知

ClickHouse介绍和使用

ClickHouse介绍和使用 1. 简介2. ClickHouse特点3. 数据类型3.1. 整型3.2. 浮点型3.3. Decimal型3.4. 布尔型3.5. 字符串3.6. 枚举类型3.7. 时间类型 4. 表引擎4.1. TinyLog4.2. Memory4.3. MergeTree4.3.1. partition by分区(可选)4.3.2. primary key 主…

项目管理之如何出道(下)

前言 是谁用烛火照亮整个中国?是一伙伙行走在高压线上的电力工人; 是谁用水枪保护千家万户?是一组组穿梭于大街小巷的消防队伍; 是谁用身体捍卫国防边境?是一队队跋涉在高山深林的可爱战士。 那么作为IT业界的我们&…

Python语法基础(变量 注释 数据类型 输入与输出 运算符 缩进)

目录 变量变量命名规则变量的类型变量的创建变量的作用域 注释的方法数据类型对象和引用的概念Number(数字)数据转换 输入与输出输入函数输出函数输出函数的end参数输出格式多行语句 运算符算术运算符赋值运算符三目运算符运算符的优先级 缩进缩进格式注意事项层级嵌套 变量 标…

(论文阅读24/100)Visual Tracking with Fully Convolutional Networks

文献阅读笔记(sel - CNN) 简介 题目 Visual Tracking with Fully Convolutional Networks 作者 Lijun Wang, Wanli Ouyang, Xiaogang Wang, and Huchuan Lu 原文链接 http://202.118.75.4/lu/Paper/ICCV2015/iccv15_lijun.pdf 【DeepLearning】…

Python--- lstrip()--删除字符串两边的空白字符、rstrip()--删除字符串左边的空白字符、strip()--删除字符串右边的空白字符

strip() 方法主要作用:删除字符串两边的空白字符(如空格) lstrip() 方法 left strip,作用:只删除字符串左边的空白字符 rstrip() 方法,作用:只删除字符串右边的空白字符 strip 英 /strɪp…

STM32H743XX/STM32H563XX芯片烧录一次后,再次上电无法烧录

近期在使用STM32H563ZIT6这款芯片在开发板上使用正常,烧录到自己打的板子就遇到了芯片烧录一次后,再次上电无法烧录的问题。 遇到问题需要从以下5点进行分析。 首先看下开发板的原理图 1.BOOT0需要拉高。 2.NRST脚在开发板上是悬空的。这里我建议大家…

基于AI智能分析网关的智慧视频监控系统一站式解决方案

1、功能概述 TSINGEE智能分析网关EasyCVR智慧视频监控系统基于云-边-端一体化协同架构,可兼容多协议、多类型的设备接入,实现视频数据采集、海量视频汇聚与处理、按需调阅、全网分发、 告警消息推送、数据级联共享、AI智能分析接入等视频能力服务&#…

合并两个有序链表OJ

合并两个有序链表OJ 文章目录 合并两个有序链表OJ一、题目及要求二、思路分析三、代码实现 一、题目及要求 二、思路分析 其次,题目里说了新链表是通过拼接原来的结点形成的,所以说我们不需要开辟新的空间。 三、代码实现 if (list1 NULL) {return li…

Zotero详细功能补充!熟练使用!【进阶版,持续更新】

Zotero安装请参见文章Zotero安装 1.改变条目文件夹 如果直接选择条目直接进行移动,能移动成功,但是原来文件夹和目标文件夹都会存在,实际是复制! 如果只想保留在一个文件夹里面,可以选中条目,右击-从分…

ARMday03(寄存器读写、栈、程序状态寄存器、软中断和异常、混合编程)

单寄存器内存读写指令 将一个寄存器中的数值写入到内存,或者从内存中读取数据放在某一个指定寄存器中 指令码和功能 1.向内存中写: str{条件码} 目标寄存器,[目标地址]:将目标寄存器的4字节数值写入到目标地址为首地址的空间中 strh{条件码…

最新AI系统ChatGPT源码+AI绘画系统源码+支持GPT4.0+Midjourney绘画+搭建部署教程+附源码

一、AI创作系统 SparkAi创作系统是基于OpenAI很火的ChatGPT进行开发的Ai智能问答系统和Midjourney绘画系统,支持OpenAI-GPT全模型国内AI全模型。本期针对源码系统整体测试下来非常完美,可以说SparkAi是目前国内一款的ChatGPT对接OpenAI软件系统。那么如…

CSRF(跨站请求伪造)攻击演示

目录 CSRF(跨站请求伪造)攻击演示CSRF 是什么CSRF 演示项目代码CSRF 演示过程服务启动演示 CSRF(跨站请求伪造)攻击演示 CSRF 是什么 CSRF(Cross-Site Request Forgery)跨站请求伪造,是一种网络安全攻击,其目标是利用被攻击者在…

软件安全测试怎么做?如何确保软件授权安全

在数字化不断演进的今天,软件安全测试变得至关重要。它验证了软件是否容易受到网络攻击,并检验恶意或意外输入对操作的影响。安全测试的目标是保障系统和信息的安全性和可靠性,确保它们不接受未授权的输入。 一、安全测试准备 开发者必须认识…

【广州华锐互动】太空探索VR模拟仿真教学系统

随着科技的不断发展,人类对宇宙的探索欲望愈发强烈。火星作为距离地球最近的行星之一,自然成为了人类关注的焦点。近年来,火星探测取得了一系列重要成果,为人类了解火星提供了宝贵的信息。然而,实地考察火星仍然面临着…

认识计算机-JavaEE初阶

文章目录 一、计算机的发展史二、冯诺依曼体系(Von Neumann Architecture)三、CPU基本工作流程3.1 算术逻辑单元(ALU)3.2 寄存器(Register)和内存(RAM)3.3 控制单元(CU)3…

万宾科技智能井盖监测仪器助力建设数字化城市

市政公共设施建设在近几年来发展迅速,市政设备的更新换代,资产管理等也成为其中的重要一项。在市政设施建设过程中,井盖也是不可忽视的,一方面,根据传统的管理井盖模式来讲,缺乏有效的远程监控管理方法和手…

【hcie-cloud】【3】华为云Stack规划设计之华为云Stack交付综述【上】

文章目录 前言华为云Stack交付综述交付流程华为云Stack交付流程华为云Stack安装部署流程 交付工具链华为云Stack交付工具链eDesigner - 让解决方案销售更智能eDesigner配置页面 - 基本信息eDesigner配置页面 - 服务及组网配置eDesigner配置页面 - 弹性云服务器/ECSeDesigner配置…