計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中真實(shí)感成像包括兩部分內(nèi)容:物體的精確圖形表示;場(chǎng)景中光照效果的適當(dāng)?shù)拿枋觥9庹招Чü獾姆瓷洹⑼该餍浴⒈砻婕y理和陰影。對(duì)物體進(jìn)行投影,然后再可見(jiàn)面上產(chǎn)生自然光照效果,可以實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景的真實(shí)感顯示。光照明模型主要用于物體表面某點(diǎn)處的光強(qiáng)度計(jì)算。面繪制算法是通過(guò)光照模型中的光強(qiáng)度計(jì)算,以確定場(chǎng)景中物體表面的所有投影像素點(diǎn)的光強(qiáng)度。Phong明暗處理算法是生成真實(shí)感3D圖像最佳算法之一。但是由于其大量的像素級(jí)運(yùn)算和硬件難度而在實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)真實(shí)感圖形繪制中被Gotuaud明暗處理算法所取代。VLSI技術(shù)的發(fā)展以及對(duì)于高真實(shí)感實(shí)時(shí)圖形的需求使得Phong明暗處理算法的實(shí)現(xiàn)成為可能。利用泰勒級(jí)數(shù)近似的Fast Phong明暗處理算法適合硬件實(shí)現(xiàn)。此算法需要存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)的ROM。這增加了實(shí)現(xiàn)的難度。 本文完成了以下工作: 1、本文簡(jiǎn)述了實(shí)時(shí)真實(shí)感圖形繪制管線,詳細(xì)敘述了所用到的光照明模型和明暗處理方法,并對(duì)幾種明暗處理方法的效果作了比較,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明Fast Phong明暗處理算法適用于實(shí)時(shí)真實(shí)感圖形繪制。 2、在熟悉Xilinx公司FPGA芯片結(jié)構(gòu)及其開(kāi)發(fā)流程的基礎(chǔ)上,結(jié)合Xilinx公司提供的FPGA開(kāi)發(fā)工具ISE 7.1i,仿真工具為ISE simulator,綜合工具為XST;完成了Fast Phong明暗處理模塊的FPGA設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。綜合得到的電路的最高頻率為54.058MHz。本文的Fast Phong明暗處理硬件模塊適用于實(shí)時(shí)真實(shí)感圖形繪制。 3、本文通過(guò)誤差分析,提出了優(yōu)化的查找表結(jié)構(gòu)。通過(guò)在FPGA上對(duì)本文所提結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明,本方案在提高速度、精度的同時(shí)將ROM的數(shù)據(jù)量從64K*8bit減少至13K*8bit。
上傳時(shí)間: 2013-06-21
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隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字圖像處理已經(jīng)成為眾多應(yīng)用系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)。它的發(fā)展主要依賴于兩個(gè)性質(zhì)不同、自成體系但又緊密相關(guān)的研究領(lǐng)域:圖像處理算法及其相應(yīng)的電路實(shí)現(xiàn)。圖像處理系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)—般有三種方式:專用的圖像處理器件集成芯片(Application Specific Integrated Circuit)、數(shù)字信號(hào)處理器(Digital Signal Process)和現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(Field Programmable Gate Array)以及相關(guān)電路組成。它們可以實(shí)時(shí)高速完成各種圖像處理算法。圖像處理中,低層的圖像預(yù)處理的數(shù)據(jù)量很大,要求處理速度快,但運(yùn)算結(jié)果相對(duì)比較簡(jiǎn)單。相對(duì)于其他兩種方式,基于FPGA的圖像處理方式的系統(tǒng)更適合于圖像的預(yù)處理。本文設(shè)計(jì)了—種基于FPGA的小波域圖像去噪系統(tǒng)。首先,闡述了基于小波變換的圖像去噪算法原理,重點(diǎn)討論了小波鄰域閾值(NeighShrink)去噪算法,并給出了該算法相應(yīng)的Matlab 仿真;然后,為了改進(jìn)鄰域閾值去噪算法中對(duì)每個(gè)分解子帶都采用相同鄰域和閾值的缺點(diǎn),本文提出了基于最小二乘支持向量機(jī)(LS-SVM)分類的鄰域閾值去噪算法和以斯坦無(wú)偏估計(jì) (SURE)為準(zhǔn)則同時(shí)結(jié)合小波系數(shù)尺度間關(guān)系的鄰域閾值去噪算法。經(jīng)Matlab實(shí)驗(yàn)表明,相比于其他幾種經(jīng)典算法,本文提出的兩種改進(jìn)算法在濾除噪聲的同時(shí)能更好地保護(hù)圖像細(xì)節(jié),并在較高噪聲情況下能獲得更高的峰值信噪比。在此基礎(chǔ)上本文將提出的改進(jìn)小波鄰域閾值去噪算法進(jìn)行了相應(yīng)的簡(jiǎn)化,以滿足低噪聲處理要求且易于在FPGA上實(shí)現(xiàn);最后,給出了基于 FPGA的小波鄰域閾值去噪系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和FPGA內(nèi)部各功能模塊的具體實(shí)現(xiàn)方案,包括二維離散小波變換模塊、二維離散小波逆變換模塊、SDRAM存儲(chǔ)器控制模塊、去噪計(jì)算模塊和系統(tǒng)核心控制模塊,并對(duì)各個(gè)系統(tǒng)模塊和整體進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,結(jié)果表明本文設(shè)計(jì)的基于FPGA 的小波鄰域閾值去噪系統(tǒng)能滿足實(shí)際的圖像處理要求,具有一定的理論和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。關(guān)鍵詞:圖像處理系統(tǒng),F(xiàn)PGA,圖像去噪算法,小波變換
上傳時(shí)間: 2013-05-16
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近年來(lái),隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)的普及和多媒體技術(shù)的發(fā)展,視頻壓縮編碼技術(shù)成為人們研究的熱點(diǎn)。由于編解碼算法復(fù)雜度的提高,尤其是本文研究的H.264/AVC視頻標(biāo)準(zhǔn),需要處理的數(shù)據(jù)量很大,用一般的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)會(huì)比較慢,而ASIC芯片價(jià)格...
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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由于遙感器的空間分辨力的限制以及自然界地物的復(fù)雜性,混合像元普遍存在于遙感圖像中,為了提高遙感應(yīng)用的精度,就必須解決混合像元的分解問(wèn)題。而端元提取,則是光譜解混合的重要組成部分。然而,高光譜圖像巨大的數(shù)據(jù)量和...
上傳時(shí)間: 2013-06-07
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AC/DC適配器(ADAPTER)高頻電子變壓器的設(shè)計(jì)有很多制約條件,比如空間體積、熱的問(wèn)題、轉(zhuǎn)換器的效率、電磁干擾、PWM控制IC、性價(jià)比等。所以磁心選用受到一定的限制,不像一般資料中介紹的滿足功率容量即可,選擇的余地不大。所以本文不講解具體的磁心選擇,僅利用計(jì)算軟件對(duì)磁心的功率容量進(jìn)行校驗(yàn)。目前與NOTEBOOK和LCD配套的中高檔ADAPTER工作頻率在60KHz~100KHz左右。變壓器的繞組已用上了三重絕緣線,再要做小變壓器已經(jīng)有難度。我們知道小型化開(kāi)關(guān)變壓器有兩種方法:一、提高開(kāi)關(guān)頻率,帶來(lái)的問(wèn)題是對(duì)EMI的控制有一定難度;二、選用更高飽和磁通密度的磁心材料,如TDK公司的PC95和PE33 見(jiàn)表(1)。如果在100℃時(shí)Bsat能達(dá)到450mT~500mT,那么我們?cè)谠O(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)變壓器時(shí)就能使用更少的圈數(shù),減少銅損,同時(shí)又能提高初級(jí)繞組的電感量,降低峰值電流,減少開(kāi)關(guān)管的能量損耗,從而減少開(kāi)關(guān)變壓器的體積,進(jìn)一步地實(shí)現(xiàn)ADAPTER的小型化。
標(biāo)簽: 高頻開(kāi)關(guān) 變壓器 軟件
上傳時(shí)間: 2013-08-04
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針對(duì)主控制板上存儲(chǔ)器(SRAM) 存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量小和最高頻率低的情況,提出了基于SDR Sdram(同步動(dòng)態(tài)RAM) 作為主存儲(chǔ)器的LED 顯示系統(tǒng)的研究。在實(shí)驗(yàn)中,使用了現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列( FPGA) 來(lái)實(shí)現(xiàn)各模塊的邏輯功能。最終實(shí)現(xiàn)了對(duì)L ED 顯示屏的控制,并且一塊主控制板最大限度的控制了256 ×128 個(gè)像素點(diǎn),基于相同條件,比靜態(tài)內(nèi)存控制的面積大了一倍,驗(yàn)證了動(dòng)態(tài)內(nèi)存核[7 ]的實(shí)用性。
上傳時(shí)間: 2013-08-21
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文中建立不同類型目標(biāo)的模型匹配數(shù)據(jù)庫(kù);采用最小周長(zhǎng)多邊形構(gòu)造目標(biāo)主體輪廓的近似多邊形,以簡(jiǎn)化目標(biāo)主體輪廓減少算法處理的數(shù)據(jù)量;提取具有仿射不變性的多邊形頂點(diǎn)個(gè)數(shù)、最長(zhǎng)線段兩側(cè)頂點(diǎn)個(gè)數(shù)、同底三角形面積比向量特征不變量對(duì)待識(shí)別目標(biāo)進(jìn)行描述,應(yīng)用3個(gè)特征量在模型匹配數(shù)據(jù)庫(kù)中逐一進(jìn)行分層遍歷搜索匹配。實(shí)驗(yàn)表明,基于模型匹配的目標(biāo)識(shí)別算法能夠快速的識(shí)別目標(biāo),提高了目標(biāo)識(shí)別的實(shí)時(shí)性,同時(shí)能夠判定目標(biāo)所處的姿態(tài)狀況。
標(biāo)簽: 模型匹配 目標(biāo)識(shí)別
上傳時(shí)間: 2013-10-20
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無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)(WMSNs)中傳感器節(jié)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)量非常大,在傳輸前需對(duì)大數(shù)據(jù)量的多媒體信息進(jìn)行壓縮處理,但是單節(jié)點(diǎn)能源受限,存儲(chǔ)、處理能力相對(duì)較弱。針對(duì)無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的高效、低耗能的需求這些問(wèn)題,在圖像壓縮雙正交重疊變換(LBT)的基礎(chǔ)上,文中提出了一種基于此變換的分布式無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)圖像壓縮算法。即基于簇結(jié)構(gòu),把壓縮任務(wù)分配給其他節(jié)點(diǎn),通過(guò)多個(gè)節(jié)點(diǎn)相互協(xié)作,共同完成圖像的壓縮編碼和傳輸。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在傳感器節(jié)點(diǎn)散布不均且較為密集的情況下,該算法在高質(zhì)量、低復(fù)雜度和低功耗等方面都有了很大的性能提高。
上傳時(shí)間: 2014-12-23
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提出了一種改進(jìn)的基于直接頻率合成技術(shù)(DDS)的任意波形發(fā)生器在現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)上的實(shí)現(xiàn)方法。首先將三角波、正弦波、方波和升/降鋸齒波的波形數(shù)據(jù)寫(xiě)入片外存儲(chǔ)器,當(dāng)調(diào)用時(shí)再將相應(yīng)的數(shù)據(jù)移入FPGA的片上RAM,取代分區(qū)塊的將所有類型波形數(shù)據(jù)同時(shí)存儲(chǔ)在片上RAM中的傳統(tǒng)方法;再利用正弦波和三角波的波形在4個(gè)象限的對(duì)稱性以及鋸齒波的線性特性,通過(guò)硬件反相器對(duì)波形數(shù)據(jù)和尋址地址值進(jìn)行處理,實(shí)現(xiàn)了以1/4的數(shù)據(jù)量還原出精度不變的模擬信號(hào),從而將整體的存儲(chǔ)量減小為原始設(shè)計(jì)方案的5%。經(jīng)驗(yàn)證,這種改進(jìn)方法正確可行,能夠大大降低開(kāi)發(fā)成本。
標(biāo)簽: DDS ROM 任意波形發(fā)生器
上傳時(shí)間: 2013-12-25
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我是專業(yè)做PCB的,在線路板災(zāi)個(gè)行業(yè)呆久了,看到了上百家公司設(shè)計(jì)的PCB板,各行各業(yè)的,如有空調(diào)的,液晶電視的,DVD的,數(shù)碼相框的,安防的等等,因此我從我所站的角度來(lái)說(shuō),就覺(jué)得有些PCB文件設(shè)計(jì)得好,有些PCB文件設(shè)計(jì)則不是那么理想,標(biāo)準(zhǔn)就是怎能么樣PCB廠的工程人員看得一目了然,而不產(chǎn)生誤解,導(dǎo)致做錯(cuò)板子,下面我會(huì)從PCB的制作流程來(lái)說(shuō),說(shuō)的不好,請(qǐng)各位多多包涵!1 制作要求對(duì)于板材 板厚 銅厚 工藝 阻焊/字符顏色等要求清晰。以上要求是制作一個(gè)板子的基礎(chǔ),因此R&D工程師必須寫(xiě)清晰,這個(gè)在我所接觸的客戶來(lái)看,格力是做得相對(duì)好的,每個(gè)文件的技術(shù)要求都寫(xiě)得很清晰,哪怕就是平時(shí)我們認(rèn)為最正常的用綠色阻焊油墨白色字符都寫(xiě)在技術(shù)要求有體現(xiàn),而有些客戶則是能免則免,什么都不寫(xiě),就發(fā)給廠家打樣生產(chǎn),特別是有些廠家有些特別的要求都沒(méi)有寫(xiě)出來(lái),導(dǎo)致廠家在收到郵件之后,第一件事情就是要咨詢這方面的要求,或者有些廠家最后做出來(lái)的不符要求。2 鉆孔方面的設(shè)計(jì) 最直接也是最大的問(wèn)題,就是最小孔徑的設(shè)計(jì),一般板內(nèi)的最小孔徑都是過(guò)孔的孔徑,這個(gè)是直接體現(xiàn)在成本上的,有些板的過(guò)孔明明可以設(shè)計(jì)為0.50MM的孔,即只放0.30MM,這樣成本就直接大幅上升,廠家成本高了,就會(huì)提高報(bào)價(jià);另外就是過(guò)孔太多,有些DVD以及數(shù)碼相框上面的過(guò)孔真的是整板都放滿了,動(dòng)不動(dòng)就1000多孔,做過(guò)太多這方面的板,認(rèn)為正常應(yīng)該在500-600孔,當(dāng)然有人會(huì)說(shuō)過(guò)孔多對(duì)板子的信號(hào)導(dǎo)通方面,以及散熱方面有好處,我認(rèn)為這就要取一個(gè)平衡,在控制這些方面的同時(shí)還要不會(huì)導(dǎo)致成本上升,我在這里可以說(shuō)個(gè)例子:我們公司有個(gè)客戶是深圳做DVD的,量很大,在最開(kāi)始合作的時(shí)候也是以上這種情況,后來(lái)成本對(duì)雙方來(lái)說(shuō),實(shí)在是個(gè)大問(wèn)題,經(jīng)過(guò)與 R&D溝通,將過(guò)孔的孔徑盡量加大,刪除大銅皮上的部分過(guò)孔,像主IC中間的散熱孔用4個(gè)3.00MM的孔代替, 這樣一來(lái),鉆孔的費(fèi)用就降低了,一平方就可以降幾十塊錢的鉆孔費(fèi),對(duì)于雙方來(lái)說(shuō)達(dá)到了雙贏;另外就是一些槽孔,比如說(shuō)1.00MM X 1.20MM的超短槽孔,對(duì)于廠家來(lái)說(shuō),真的是非常之難做,第一很難控制公差,第二鉆也來(lái)的槽也不是直的,有些彎曲,以前我們也做過(guò)部分這樣的板子,結(jié)果幾毛錢人民幣的板,由于槽孔不合格,扣款1美金/塊,我們也與客戶溝通過(guò)這方面的問(wèn)題,后來(lái)就直接改用1.20MM的圓孔。
標(biāo)簽: PCB
上傳時(shí)間: 2013-10-10
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