[发明专利]一种基于FPGA的潜在目标排序方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种目标排序方法，特别是一种基于FPGA的潜在目标排序方法。

背景技术

图像处理中目标识别需要根据某特征量对潜在目标进行排序。当使用DSP作为处理器进行排序时，通常采用冒泡排序法，即重复遍历要排序的数列，一次比较两个元素，如果顺序错误，则交换元素位置，直到没有再需要交换位置的元素。此方法耗时较长，用时不确定，当待排序目标较多时，往往不能满足实时性要求。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于FPGA的潜在目标排序方法，解决以往目标排序方法采用DSP作为处理器实时性较差的问题。

一种基于FPGA的潜在目标排序方法，其具体步骤为：

第一步 搭建基于FPGA的潜在目标排序系统

基于FPGA的潜在目标排序系统，包括：输入控制模块、并行比较模块、脉动排序模块和输出控制模块。输入控制模块实现对待排序数据集最大个数N的配置；并行比较模块用于并行比较待排序数据与已排序数据，并且设置标志位；脉动排序模块利用并行比较标志位进行数据排序；输出控制模块将排序完毕的数据依次存放到双口RAM中以供外部读取。设待排序数据集为{D_i}，D_i均大于0，i=1，2，……，N，D_i的排序原则为从大到小。

第二步 输入控制模块实现对待排序数据集个数N的配置和待排序数据缓存

用户按照配置时序要求对待排序数据集个数N进行配置，输入控制模块实现对配置参数的锁存；通过FIFO对输入数据进行缓存，当检测到FIFO中可读数据个数达到N时，从FIFO中依次读出N个数据，送入并行比较模块。

第三步 并行比较模块并行比较待排序数据与已排序数据，并且设置标志位

排序的过程数据存放在元素个数为N的移位寄存器中，元素初值为0。D_i与移位寄存器中的N个数据进行并行比较，当D_i大于移位寄存器中的数据时，对应标志位设置为1；当D_i小于等于移位寄存器中的数据时，对应标志位设置为0。

第四步 脉动排序模块利用并行比较标志位进行数据排序

脉动排序模块根据移位寄存器中的N个标志位，找出D_i预插入移位寄存器中的位置。移位寄存器中标志位为1的数据顺序右移，D_i覆盖从左到右第一个标志位设置为1的寄存器值。

第五步 输出控制模块提供排序后数据集读取接口，以供外部读取

输出控制模块检测到第N个数据完成脉动排序后，将排序后的数据按照从大到小的顺序依次写入双口RAM中，其中首地址为最大值，并给出排序完成标志，以供外部读取。

本发明实现了对弹上图像处理中潜在目标的排序，利用并行比较结构，获得了比DSP等处理器更高的实时性。

具体实施方式

一种基于FPGA的潜在目标排序方法，其具体步骤为：

第一步 搭建基于FPGA的潜在目标排序系统

基于FPGA的潜在目标排序系统，包括：输入控制模块、并行比较模块、脉动排序模块和输出控制模块。输入控制模块实现对待排序数据集最大个数N的配置；并行比较模块用于并行比较待排序数据与已排序数据，并且设置标志位；脉动排序模块利用并行比较标志位进行数据排序；输出控制模块将排序完毕的数据依次存放到双口RAM中以供外部读取。设待排序数据集为{D_i}，D_i均大于0，i=1，2，……，N，D_i的排序原则为从大到小。

第二步 输入控制模块实现对待排序数据集个数N的配置和待排序数据缓存

用户按照配置时序要求对待排序数据集个数N进行配置，输入控制模块实现对配置参数的锁存；通过FIFO对输入数据进行缓存，当检测到FIFO中可读数据个数达到N时，从FIFO中依次读出N个数据，送入并行比较模块。

第三步 并行比较模块并行比较待排序数据与已排序数据，并且设置标志位

排序的过程数据存放在元素个数为N的移位寄存器中，元素初值为0。D_i与移位寄存器中的N个数据进行并行比较，当D_i大于移位寄存器中的数据时，对应标志位设置为1；当D_i小于等于移位寄存器中的数据时，对应标志位设置为0。

第四步 脉动排序模块利用并行比较标志位进行数据排序

脉动排序模块根据移位寄存器中的N个标志位，找出D_i预插入移位寄存器中的位置。移位寄存器中标志位为1的数据顺序右移，D_i覆盖从左到右第一个标志位设置为1的寄存器值。

第五步 输出控制模块提供排序后数据集读取接口，以供外部读取

输出控制模块检测到第N个数据完成脉动排序后，将排序后的数据按照从大到小的顺序依次写入双口RAM中，其中首地址为最大值，并给出排序完成标志，以供外部读取。