围观啦!第三届OpenHW开源硬件与嵌入式大赛总决赛精彩作品(陆续更新)
0赞特等奖
台湾国立成功大学 基于NetFPGA平台之OpenFlow虚拟网络频宽管理系统
视频地址:http://www.chinaaet.com/video/show.aspx?id=807
本作品硬件部分是NetFPGA,修改其管线化硬件架构新增流量管理魔族与出书列之前,设定三个输出速度之列供上层使用者透过存储器控制模组设定输出列之Token Bucket与Clock值于资料面进行流量限制,并且依照优先权指定输出列,连能够依照封包之不同优先权区别流量输出速率,借由依照服务或流量优先权设定限制其流量大小达到频宽管理的功能。(按照给的资料打的,台湾和内地的表达还是有序别的)
一等奖
浙江大学 基于FPGA的M2M异构虚拟化系统(该项目同时获得Digilent特别奖)
视频地址:http://www.chinaaet.com/video/show.aspx?id=811
本项目提出一种新颖的M2M(Multiple ISAs applications to Multiple heter-ogeneous core,M2M)概念,将虚拟化系统分为多核异构层、虚拟化管理层、二进制翻译层、软件应用层四个层次,创新地在传统的虚拟化管理层上增加二进制翻译层,从而引入多个不同体系结构的应用程序,虚拟化管理器调度分配给硬件层引入的异构处理器。M2M的特性使虚拟化系统上层应用的灵活性大大增加,并且硬件异构化也使系统的效率有效提升。
本项目主要贡献点和创新点有:
(1) 多指令集体系应用虚拟环境。在应用层提供不同指令集体系构架的虚拟运行环境,以支持不同应用系统的应用程序。
(2) 软硬协同的二进制翻译层。在二进制翻译层,采用软硬协同的方式实现不同架构体系间的动态二进制翻译,提高硬件目标代码生成和运行的性能和灵活性。
(3) 设计实现了自主可扩展32位的SoC核。在多核异构层,设计了一个自主,可扩展,可配置的32位RISC处理器。基于此处理器核可配置实现多个RISC SoC平台(QS-I)。本项目在XUP Virtex-5和Digilent Nexys3 FPGA开发平台构建了多核异构层。
(4) 动态虚拟化管理。在虚拟化管理层,以轻量级的方式实现了系统资源与上层应用的管理。通过资源管理与任务调度动态分配或迁移运行任务。虚拟层的多个体系结构的应用程序(如x86和MIPS)可动态运行于异构的处理器核上(如处理能力不同的MIPS核)。
(5) 提供了系统库和运行程序。在软件应用层,为自主设计的QS-I平台提供完善的程序运行环境并设计了多样化的应用程序。项目完全自主地设计实现了系统库(如图形库、I/O库)以及典型的多样化应用软件,包括MIPS下的吃豆子游戏、X86下的推箱子游戏。
中科院 汽车离道报警系统(该项目同时获得“安富利特别奖”)
视频地址:http://www.chinaaet.com/video/show.aspx?id=809
本设计采用Xilinx公司的Nexys™3 Spartan-6 FPGA Board开发板,利用其上的Xilinx Spartan®-6 FPGA (XC6LX16-CS324) 的大容量逻辑资源完成各个模块。系统包括以下模块:视频数据提取模块、预处理模块、车道检测模块和车道偏离模块。视频数据提取模块复杂提取车道视频图像,并通过USB控制单元将视频帧传输到预处理模块。在预处理模块对视频帧图像进行加强,得到车道与背景分割的二值化图像。在车道检测模块中将二值化图像的中的车道进行拟合,得到清晰稳定的车道信息。最后根据车道的信息参数,判断汽车离道。
山东大学 基于FPGA的车牌识别系统
视频地址:http://www.chinaaet.com/video/show.aspx?id=812
设计摘要: 汽车牌照识别系统是当前智能交通系统中的一个重要组成部分,一般用于高速公路的卡口收费、停车场和加油站等的自动监控管理以及交通十字路口违规抓拍等。汽车牌照识别系统主要包括三个部分:车牌预处理和定位、字符的分割以及单个字符的识别。本项目是在以上算法的基础上做到图像的采集、处理、定位、分割、字符识别以及字符输出整个流程,而且用FPGA实现可以提高系统运算速度,以达到实时的效果。
系统原理和技术特点:
1、系统通过高清摄像头采集图像。
2、首先系统将采集到得图像转换为灰度图像。
3、对得到的灰度图像进行预处理,包括拉式变换、梯度变换、高斯滤波。预处理的主要目的是为了增强图像,为后续图像处理提供一定的基础。
4、对处理后的图像进行二值化,将其转变为只有0和1灰度的图像,这样便于处理。
5、车牌定位,车牌定位用的是行扫描的方法来确定车牌的上下边界,然后通过垂直投影法确定左右边界。
6、字符分割,字符分割同样采用垂直投影法,通过字符的某些视觉特性,通过对字符间距的判定来分割字符。
7、字符识别,先对分割出来的字符进行归一化,将所有的字符图片都转换成固定大小的格式,然后与模板库里的图片进行比较运算,相差最小的图像即是我们判断的字符。
8、字符输出,可以通过系统板自带的显示器显示,也可以存储后传回主机显示。 技术特点: 整个系统的实现过程中涉及到大量的乘法运算,通过FPGA实现要调用乘法器,占用很大的资源,而且采集的图像需要有一定的像素支持,否则会对识别结果有一定影响,所以处理图像的像素要比较高,这样也使得处理和存储的数据量比较大。整个过程通过流水线的方式处理,速度可以做到实时性的要求。
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The aim of the project is to design a system for 5-a-side soccer. The system comprises of 1) a client strategy controller and 2) a server to referee and display the game in real-time. The entire set-up is run on 3 FPGA boards - one for each team and one for the server.视频
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智能植物识别装置是一种能够通过植物图像信号采集,信息比对,模式匹配之后,快速鉴别植物的一种装置。该项目在Nexys2 FPGA 开发板上进行过探索性的实验,采用OV7670 CMOS 摄像头模块采集图像,VGA接口的显示器显示结果。系统硬件部分主要分为CMOS图像采集模块,中央数据处理模块,终端显示模块三个部分。简介
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本项目采用新型的公钥密码算法Rainbow设计低功耗的密码芯片来保证无线传感器网络采集数据的真实性和可靠性。无线传感器在采集某个地方的数据(如某个地方的温度、湿度等)后,需要对采集的数据进行数字签名,才能证明该数据是该环境下实际获取的测量数据,而非其它地方的传感器伪造的数据。申请报告
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整个项目的设计分为车牌识别的软件算法设计和硬件FPGA算法实现两部分。首先在Windows操作系统下使用VC++6.0编译器编写车牌识别的算法,然后对算法进行改进优化无误后,将实现的算法进行移植,在FPGA仿真板上进行实现,最后将关键部分算法改写为Verilog模块,在FPGA上生成IP核,以实现算法的硬件处理固定化。技术报告
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基于FPGA结合ARM的基本结构,设计了一种层次化的处理平台、三种协同处理架构以及通用协同处理片内结构,并在轮式机器人应用中进行具体设计,完成了数字图像处理、双闭环运动控制、点阵液晶显示、智能手机平台控制。系统分为三个层次:高性能处理层、实时控制层、数据平面层。系统利用FPGA处理密集数据流,利用MCU处理复杂控制流并扩展功能到高性能处理层。实时控制层与数据平面层之间采用串行和并行结合的方式进行通信。简介
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现在高集成度、高时钟频率的高性能嵌入式微处理器芯片设计时大多引入片上调试逻辑,越来越多的微处理器集成了片上调试支持结构来减轻嵌入式系统软件开发人员的负担。本项目为JU-C1型CISC处理器,设计了一个基于JTAG协议的片上调试器。采用边界扫描技术在处理器内部构建自定义的数据扫描链,进行处理器内部数据的读出和特殊寄存器的写入。简介
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This work presents a new model based on least-mean-square (LMS) scheme to train the mask operation on low resolution images. This efficient and real-time method with adaptive least-mean-square scheme (ALMSS) uses the training mask for moving objects detection and tracking on resource-limited systems. However, the scheme of moving objects detection and tracking in a real surrounding environment is a difficult task due to noise issues such as fake motion or noise. 简介
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对物联网中大量节点的数据信息,进行快速处理并将结果反馈给观察员。利用FPGA设计多核处理器,提高程序线程级并行性,对数据分类,结合核间任务分配算法,进一步加快处理速度。特点描述: 多核并行处理数据,提高处理速度。硬件架构具有可拓展性,为以后的功能扩展提供了一定空间。采用microblaze软核,设计共享总线缓存的硬件架构。上层软件在SDK中开发,利用邮箱进行核间通信,设计了主从式任务调度机制,采用加权最小连接的任务分配算法。该多核系统划分为四个模块:传感器节点数据的传送模块,核间任务调度模块,数据处理和核间通信模块。简介
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本项目应用Spartan6 Nexys3,在上位机处理不同格式图片,通过以太网发送给开发板,最后在LCD上显示。本项目系统设计包括:硬件设计和软件设计。硬件设计时,在XPS 硬件平台下建立工程,添加必要IP,如:Microblaze Ethernet Sram Timer Intc,使用GPIO IP定制TFT_LCD接口;软件设计时,在SDK环境下来进行软件设计,实现图片信息的传输、解码、显示。简介
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本项目应用Spartan6 Nexys3,在上位机处理不同格式图片,通过以太网发送给开发板,最后在LCD上显示。本项目系统设计包括:硬件设计和软件设计。硬件设计时,在XPS 硬件平台下建立工程,添加必要IP,如:Microblaze Ethernet Sram Timer Intc,使用GPIO IP定制TFT_LCD接口;软件设计时,在SDK环境下来进行软件设计,实现图片信息的传输、解码、显示。申请报告及软件流程