基于ST的EMD算法在FPGA上的设计与实现

经验模态分解算法(EMD)作为希尔伯特-黄变换的重要组成部分,其在大部分工程领域都起着重要的作用,但算法本身所需的大量的计算量使得其在软件上实现高速计算是比较困难的,并且传统的EMD算法中的三次样条插值(CSI)对硬件环境的实现并不友好。为此,提出用锯齿变换(ST)代替CSI在基于Artix-7 FPGA上进行设计与实现,并在仿真平台上进行测试。最后的结果表明,提出的设计可以有效地处理高频信号,并相对于传统的EMD算法,实现采样率从161 kHz提升到了25 MHz,计算1 000个样本的速度从0.001 5 s提升到了0.000 9 s。

机械陀螺漂移量检测系统设计

机械陀螺检测中漂移量是最主要的被测参数,其直接反映陀螺综合性能的优劣。为了实现对陀螺漂移量自动化、高精度的测量,建立陀螺漂移量检测系统。首先,运用光学知识分析光束的路径并建立多次反射式增程光路数学模型。其次,建立图像处理检测系统,对陀螺反射光斑进行识别处理,其主要工作为光斑跟踪和光斑中心定位。最后通过实验并根据实验结果调整检测系统。实验结果表明,在最佳检测条件下,机械陀螺漂移量的检测范围为±2°,其实验精度最高可达11″,符合陀螺漂移量检测稳定可靠、高精度的要求。

BaO-La_2O_3-B_2O_3玻璃中Eu^(2+)和Eu^(3+)的共激活发光

Ｘ射线衍射研究表明２ＢａＯ·（１—ｘ）Ｌａ２Ｏ３·９Ｂ２Ｏ３·Ｅｕ２Ｏ３（ＢＬＢＥ）体系的玻璃化温度在１０２５℃附近；荧光光谱研究表明，在ＢＬＢＥ体系中存在着Ｅｕ２＋和Ｅｕ３＋两种价态离子，３１６，３６０，３７９，３９３，４１３，４６２和５１２ｎｍ锐线激发峰和 ５９２，６１６，６５０和 ７５０ ｎｍ红区发射峰分别对应Ｅｕ３＋离子的ｆ－ｆ激发跃迁和５Ｄ０－７ＦＪ（Ｊ＝１，２，３，４）跃迁发射，４３０ ｎｍ和５３２ｎｍ宽带激发峰和蓝区发射分别对应Ｅｕ２＋”离子的５ｄ－４ｆ激发跃迁和发射，引入Ｇｄ３＋离子能明显改善玻璃的红蓝光发射比，表明在ＢＬＢＥＧ体系中存在着 Ｇｄ３＋→Ｅｕ２＋→ Ｅｕ３＋能量传递过程．

基于FPGA的三目半全局匹配算法设计与实现

三目立体视觉系统能够克服双目立体视觉系统存在的遮挡等问题,进一步提高立体视觉系统测量精度。然而增加传感器数量会导致匹配算法计算量增大,影响系统实时性,从而限制三目立体视觉系统在各领域的实际应用。为此,本文提出一种三目半全局立体匹配算法及其硬件计算框架。首先,在对三目立体视觉系统基本模型深入分析的基础上,提出一种硬件友好的半全局匹配算法。随后,根据FPGA硬件并行化计算和流水线处理的特点,对片上系统整体框架及各计算模块结构进行设计。最后,基于Zynq-7000 SoC FPGA搭建一套完整硬件实验系统进行算法实现,分别使用数据集图像和真实场景图像对本文算法进行评估。实验结果表明,本文算法与传统双目半全局匹配算法相比,有效像素填充率提高17.31%,错误率降低13.06%,在真实场景下可实现60 fps实时立体匹配,能够满足各类应用场景的实际需求。