基于FPGA的快速图像纹理特征提取系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于FPGA的快速图像纹理特征提取系统，包括指令控制器，均与指令控制器单向连接的图像处理器、网络控制器和双模式DMA控制器，以及与双模式DMA控制器互联的DDR2控制器和用于供电的电源模块；所述图像处理器和网络控制器均与双模式DMA控制器互联。本实用新型专利技术提供基于FPGA的快速图像纹理特征提取系统，极大地提高图像纹理特征的提取速度，解决了提取算法对性能的需求；同时其低功耗的设计，可以嵌入到微型设备中，使得经典算法和模式识别等技术得到更广泛的实际应用。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及图像纹理特征提取领域，特别是涉及一种基于FPGA的快速图像纹理特征提取系统。
技术介绍
图像处理与图像识别技术，是当今最热门的领域之一，尤其是对图像特征的提取工作是目前先进的模式识别和人工智能系统的前提。这些技术的开展将在民用、军工和航天科学等重要领域，取得质的飞跃。图像特征的一个重要分支就是纹理特征，它体现了不同图像和物体的形态、大小、分布、方向等重要参数，对图像特征识别起到决定性因素。但是纹理特征提取的过程十分复杂且计算量巨大，例如一张1080p的全高清图像，应用经典的BasicImageFeatures算法，需要进行多达400多亿次运算。这对于传统的CPU而言是一个非常艰巨的任务。由于运算时间过长，所以严重限制了算法的实际应用。
技术实现思路
本技术的主要目的在于，克服现有技术中的不足，提供一种新型结构的基于FPGA的快速图像纹理特征提取系统。本技术可以极大地提高图像纹理特征的提取速度，解决了提取算法对性能的需求；同时其低功耗的设计，可以嵌入到微型设备中，使得经典算法和模式识别等技术得到更广泛的实际应用。为了达到上述目的，本技术所采用的技术方案是：一种基于FPGA的快速图像纹理特征提取系统，包括指令控制器，均与指令控制器单向连接的图像处理器、网络控制器和双模式DMA控制器，以及与双模式DMA控制器互联的DDR2控制器和用于供电的电源模块；所述图像处理器和网络控制器均与双模式DMA控制器互联。本技术进一步设置为：所述网络控制器采用千兆以太网PHY。本技术进一步设置为：所述网络控制器还包括变压器，所述变压器用于配合千兆以太网PHY工作，所述电源模块通过变压器给千兆以太网PHY进行供电。本技术进一步设置为：所述电源模块采用AX3102开关电源。本技术进一步设置为：所述电源模块还包括AMS1085CM线性稳压器，所述AX3102开关电源通过AMS1085CM线性稳压器进行供电。本技术进一步设置为：所述DDR2控制器采用KVR667D2S5/1G的DDR2内存模组。与现有技术相比，本技术具有的有益效果是：1、本技术提供的一种基于FPGA的快速图像纹理特征提取系统可以极大地提高图像纹理特征的提取速度，解决了提取算法对性能的需求；同时其低功耗的设计，可以嵌入到微型设备中，使得经典算法和模式识别等技术得到更广泛的实际应用。2、通过使用千兆以太网PHY，同时配合上以太网专用的变压器，具有的通信速率很高；电源模块采用AX3102开关电源，其具有输出电流大，效率高，纹波小等优点，同时采用了AMS1085CM线性稳压器，进一步减少电源噪声，从而提供干净的电源环境。上述内容仅是本技术技术方案的概述，为了更清楚的了解本技术的技术手段，下面结合附图对本技术作进一步的描述。附图说明图1为本技术的结构框图。具体实施方式下面结合说明书附图，对本技术作进一步的说明。如图1所示，一种基于FPGA的快速图像纹理特征提取系统，包括指令控制器1，均与指令控制器1单向连接的图像处理器2、网络控制器3和双模式DMA控制器4，以及与双模式DMA控制器4互联的DDR2控制器5和用于供电的电源模块；所述图像处理器2和网络控制器3均与双模式DMA控制器4互联。双模式DMA控制器4自主地完成流模式与内存模式的数据转换，是图像控制器2与DDR2控制器5和网络控制器3之间的传输桥梁。其中DDR2控制器5访问采用内存模式，即利用读写使能、地址与数据信号来完成的访问模式。但是由于图像是一组连续、方向单一且数量巨大的数据，所以本技术采用了流模式的方案，即利用包起始、包结束、包有效和数据信号来访问，达到最大的读写速度。所述网络控制器3采用千兆以太网PHY，通信速率高。所述网络控制器3还包括变压器，所述变压器用于配合千兆以太网PHY工作，所述电源模块通过变压器给千兆以太网PHY进行供电。所述电源模块采用AX3102开关电源，具有输出电流大，效率高，纹波小等优点。所述电源模块还包括AMS1085CM线性稳压器，所述AX3102开关电源通过AMS1085CM线性稳压器进行供电，可减少电源噪声。所述DDR2控制器5采用KVR667D2S5/1G的DDR2内存模组，提供了一个高速、大容量的图像与数据缓冲。以上所述，仅是本技术的较佳实施例而已，并非对本技术作任何形式上的限制，虽然本技术已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本技术，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本技术技术方案范围内，当可利用上述揭示的
技术实现思路
做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本技术技术方案的内容，依据本技术的技术实质对以上实施例所作的任何的简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本技术技术方案的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于FPGA的快速图像纹理特征提取系统，其特征在于：包括指令控制器，均与指令控制器单向连接的图像处理器、网络控制器和双模式DMA控制器，以及与双模式DMA控制器互联的DDR2控制器和用于供电的电源模块；所述图像处理器和网络控制器均与双模式DMA控制器互联。

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的快速图像纹理特征提取系统，其特征在于：包括指令控制器，均与指令控制器单向连接的图像处理器、网络控制器和双模式DMA控制器，以及与双模式DMA控制器互联的DDR2控制器和用于供电的电源模块；所述图像处理器和网络控制器均与双模式DMA控制器互联。2.根据权利要求1所述的基于FPGA的快速图像纹理特征提取系统，其特征在于：所述网络控制器采用千兆以太网PHY。3.根据权利要求2所述的基于FPGA的快速图像纹理特征提取系统，其特征在于：所述网络控制器还包括变压器，所述变压器用于配合千兆以太网P...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴晓芳，宋林，周先春，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32