[发明专利]一种设计高光谱图像混合像元实时分解芯片的方法

权利要求书

1.一种高光谱图像降维芯片的设计方法，基于SoC完成高光谱图像降维芯片的 设计，高光谱图像降维芯片设计的具体步骤如下：

(I)高光谱图像降维算法确定；

(II)高光谱图像降维芯片设计参数确定；

(III)高光谱图像降维芯片系统设计；

(IV)高光谱图像降维芯片设计软件编写；

(V)高光谱图像降维芯片设计仿真；

(VI)高光谱图像降维芯片的FPGA实现；

其特征在于：上述第(I)采用奇异值分解算法，并且选取雅可比过关法来求矩阵特 征值与特征向量，第(II)给出高光谱图像降维芯片设计的各种参数，其中选取单 精度浮点型数据进行数据处理，单精度浮点型数据由8位指数部分和24位小数 部分组成，精确到6-7位有效数字，第(III)、第(IV)、第(V)采用VHDL语言完成 芯片的设计，第(VI)基于现场可编程门阵列完成高光谱图像降维芯片的实现，芯 片设计软件由五个模块组成，它们是系统控制模块(1)、自相关模块(2)、特征值 求解模块(3)、特征值提取模块(4)、降维实现模块(5)，其中系统控制模块对整个 芯片系统进行控制，协调芯片中其它各个模块间数据传输和各模块之间的信号联 系，使它们都能准确进行各自模块的工作；自相关模块接收高光谱图像数据并对 其数据矩阵进行自相关运算，并将得到的自相关运算结果数据类型转换为特征值 求解模块所要求类型；特征值求解模块求解自相关模块得到的自相关矩阵结果矩 阵的特征值和特征向量；特征值提取模块对特征值求解模块得到的特征值进行排 序，提取包含信息量大的前N个特征值对应的特征向量，组成包含图像信息量 大的N个特征向量矩阵；降维实现模块把原始高光谱图像矩阵与特征值提取矩 阵得到的特征向量矩阵相乘，得到降维后的图像矩阵；芯片采用自顶向下的层次 化结构设计方法，该层次化结构包括顶层模块和底层模块。