[发明专利]基于FPGA的实时图像分类方法及系统

权利要求书

1.一种基于FPGA的实时图像分类的系统，其特征在于：所述系统包括用于图像收集的图像获取模块、用于对图像进行解码的解码模块、DDR以及图像处理模块；所述图像获取模块、解码模块、DDR以及图像处理模块依次通讯连接。

2.根据权利要求1所述的基于FPGA的实时图像分类的系统，其特征在于：所述图像处理模块包括数据加载缓冲模块、数据预处理模块、数据重排模块、卷积神经网络模块、数据后处理模块以及数据暂存模块，所述数据加载模块、数据预处理模块、数据重排模块、卷积神经网络模块、数据后处理模块以及数据暂存模块各自相互通讯连接。

3.根据权利要求2所述的基于FPGA的实时图像分类的系统，其特征在于：所述卷积神经网络加速模块包括卷积计算模块、激活函数模块、池化模块和全连接模块，所述卷积计算模块、激活函数模块、池化模块和全连接模块各自相互通讯连接。

4.根据权利要求1所述的基于FPGA的实时图像分类的系统，其特征在于：所述DDR为包括控制模块、权重偏置数据模块的DDR。

5.根据权利要求1所述的基于FPGA的实时图像分类的系统，其特征在于：所述图像获取模块为以太网摄像头。

6.一种基于FPGA的实时图像分类方法，其特征在于：所述实时图像分类方法主要包括：

步骤1，通过FPGA上的以太网接口获取图像信息传至VCU IP进行图片解码，然后将数据保存至DDR；

步骤2，DDR开始加载图像、指令、权重偏置等数据；

步骤3，设置了预处理层，先进行图像预处理，然后经过图像处理模块进行特征提取，图片分类；

步骤4，对于处理完的图像在通过HDMI进行分类信息输出。

7.根据权利要求6所述的基于FPGA的实时图像分类方法，其特征在于：所述步骤2具体包括：

步骤2.1，数据加载缓冲模块从外部存储器加载配置数据、ResNet网络所需要加速运算的数据；

步骤2.2，外部存储器传输进来的数据缓冲后分别分发至控制模块、权重偏置数据模块；

步骤2.3，控制模块根据传输进来的数据对于加速的ResNet网络进行配置，ResNet加速模块从图像存储模块以及权重、偏置数据模块同时获得所需要的运算数据，分别经过卷积层、激活层、池化层和全连接层，利用FPGA资源进行加速运算。

8.根据权利要求6所述的基于FPGA的实时图像分类方法，其特征在于：所述步骤3具体包括：

步骤3.1，控制模块控制了数据的流向，在数据进行运算之前需要进行预先的配置，保证数据无误。

步骤3.2，运算完或者中间运算数据存储暂存在数据输出、缓冲模块，用于下一步骤的运算或者将运算完的数据输出到外部存储器中。