The invention relates to a method for real-time extracting FHOG features based on FPGA, which is implemented by image scaling module, gradient calculation module, histogram statistics module, normalization module and dimension reduction processing module. The global module uses pipeline design to reduce processing delay, improve in-band bandwidth, reduce bandwidth requirements for external storage DDR, and reduce cost and power consumption. Optimize the use of Bram and DSP to maximize the value of its performance. Each function module of the invention balances the bandwidth before and after by depth optimizing the hierarchical pipeline, reduces the short board effect, and improves the processing speed and real-time performance as a whole.
【技术实现步骤摘要】
一种基于FPGA实时提取FHOG特征的方法
本专利技术涉及机器视觉领域,具体涉及一种基于FPGA实时提取FHOG特征的方法。
技术介绍
方向梯度直方图(HistogramofOrientedGradient,HOG)特征是一种在计算机视觉和图像处理中用来进行物体检测的特征描述子,它通过计算和统计图像局部区域的梯度方向直方图来构成特征。基于方向梯度直方图(HOG)的图像特征融合方法,具有显著方向性的局部梯度统计值,其构成融合的方向梯度直方图(FHOG),有效地解决了多分辨率(MR)图像融合存在的不足。使用传统CPU做FHOG特征提取,缺点是速度慢,涉及较复杂的内存读写操作,难以满足视频系统实时性要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于FPGA实时提取FHOG特征的方法,其运行速度块,实时性高。为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案是:一种基于FPGA实时提取FHOG特征的方法,其采用图像缩放模块、梯度计算模块、直方图统计模块、归一化模块和降维处理模块来实现,具体如下:步骤1、采用图像缩放模块对输入的图像进行处理;缩放采用双线性插值实现,经过灰度化后的1080P图像从AXI接口输入,然后使用两个具有四个18K的bram做数据行缓存,并进行奇偶点存储;输出像素根据行场缩放比例计算映射到输入图像的位置点,确定插值权重,得到新的像素值,并输出到梯度计算模块中;步骤2、采用梯度计算模块计算缩放后的图像的梯度值和方向;缩放模块输出图像后,立刻启动梯度计算,首先用[-1,0,1]梯度算子对原图像做卷积运算,得到x方向的梯度分量gradscalx,然后用[1,0 ...
【技术保护点】
1.一种基于FPGA实时提取FHOG特征的方法,其特征在于:所述方法采用图像缩放模块、梯度计算模块、直方图统计模块、归一化模块和降维处理模块来实现,具体如下:步骤1、采用图像缩放模块对输入的图像进行处理;缩放采用双线性插值实现,经过灰度化后的1080P图像从AXI接口输入,然后使用两个具有四个18K的bram做数据行缓存,并进行奇偶点存储;输出像素根据行场缩放比例计算映射到输入图像的位置点,确定插值权重,得到新的像素值,并输出到梯度计算模块中;步骤2、采用梯度计算模块计算缩放后的图像的梯度值和方向;缩放模块输出图像后,立刻启动梯度计算,首先用[‑1,0,1]梯度算子对原图像做卷积运算,得到x方向的梯度分量gradscalx,然后用[1,0,‑1]T梯度算子对原图像做卷积运算,得到y方向的梯度分量gradscaly,并根据16维单位梯度向量计算当前点最大的梯度方向,经梯度分量和底图方向组成的梯度图输出给直方图统计模块;步骤3、采用直方图统计模块求取梯度直方图;一旦梯度计算模块有输出,就启动直方图统计模块工作;将梯度图分成4*4和8*8两种大小的特征块,每个特征块分为16个维度;输入的梯度 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA实时提取FHOG特征的方法,其特征在于:所述方法采用图像缩放模块、梯度计算模块、直方图统计模块、归一化模块和降维处理模块来实现,具体如下:步骤1、采用图像缩放模块对输入的图像进行处理;缩放采用双线性插值实现,经过灰度化后的1080P图像从AXI接口输入,然后使用两个具有四个18K的bram做数据行缓存,并进行奇偶点存储;输出像素根据行场缩放比例计算映射到输入图像的位置点,确定插值权重,得到新的像素值,并输出到梯度计算模块中;步骤2、采用梯度计算模块计算缩放后的图像的梯度值和方向;缩放模块输出图像后,立刻启动梯度计算,首先用[-1,0,1]梯度算子对原图像做卷积运算,得到x方向的梯度分量gradscalx,然后用[1,0,-1]T梯度算子对原图像做卷积运算,得到y方向的梯度分量gradscaly,并根据16维单位梯度向量计算当前点最大的梯度方向,经梯度分量和底图方向组成的梯度图输出给直方图统计模块;步骤3、采用直...
【专利技术属性】
技术研发人员:王经纬,于淼,黄春辉,
申请(专利权)人:厦门瑞为信息技术有限公司,
类型:发明
国别省市:福建,35
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