隨著通信以及多媒體技術的發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)時代的到來已經(jīng)改變了傳統(tǒng)的信息傳遞方式,通過網(wǎng)絡和計算機傳輸與處理的數(shù)據(jù),特別是圖像數(shù)據(jù),數(shù)量急劇增加,由此帶來的傳輸帶寬和存儲空間過多占用的問題催生了圖像有損壓縮技術的廣泛研究。神經(jīng)網(wǎng)絡（Neural Networks,NNs）在圖像處理和計算機視覺領域的應用取得了巨大的成功,尤其是在圖像識別和理解、圖像壓縮和去噪等方面都獲得了很好的處理效果。然而現(xiàn)有的神經(jīng)網(wǎng)絡圖像壓縮技術大多在通用微處理器上實現(xiàn),占用了較多的CPU資源,最終導致系統(tǒng)性能和處理效率低下。隨著微電子制造工藝的進步和大規(guī)模集成電路的發(fā)展,現(xiàn)場可編程門陣列（Field Programmable Gate Array,FPGA）因其資源豐富、可靈活配置、并行處理能力強等特性,通過與神經(jīng)網(wǎng)絡本身的并行計算特性相結合來作為圖像壓縮的硬件載體,能夠大大提高壓縮處理能力。本文對神經(jīng)網(wǎng)絡實現(xiàn)圖像壓縮的原理以及硬件實現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡的原理分別進行了詳細的研究和分析,在此基礎上,為了克服反向傳播（Back Propagation,BP）網(wǎng)絡的不足,設計了具有圖像壓縮能力的卷積自編碼器（Convolutiona... 

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
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第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡的發(fā)展
        1.2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡的圖像壓縮應用
        1.2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡的硬件加速實現(xiàn)
    1.3 本文主要工作與章節(jié)安排
第二章 神經(jīng)網(wǎng)絡圖像壓縮算法基礎
    2.1 圖像壓縮相關理論
        2.1.1 傳統(tǒng)壓縮算法
        2.1.2 圖像質量評價方法
    2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡圖像壓縮理論
        2.2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡基本運算
        2.2.2 BP網(wǎng)絡壓縮原理
        2.2.3 卷積自編碼網(wǎng)絡壓縮原理
    2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡的FPGA實現(xiàn)原理
    2.4 本章小結
第三章 神經(jīng)網(wǎng)絡圖像壓縮算法設計及FPGA實現(xiàn)
    3.1 設計與實現(xiàn)流程
    3.2 圖像壓縮網(wǎng)絡模型設計
    3.3 FPGA硬件平臺
        3.3.1 平臺選擇
        3.3.2 開發(fā)流程
    3.4 圖像壓縮硬件框架設計
    3.5 卷積編碼核心模塊設計
        3.5.1 并行輸入設計
        3.5.2 處理單元設計
    3.6 其他主要模塊的設計
        3.6.1 零填充模塊設計
        3.6.2 通道分配器模塊設計
        3.6.3 激活函數(shù)設計
        3.6.4 通道仲裁器模塊設計
    3.7 本章小結
第四章 實驗與結果分析
    4.1 實驗平臺及測試環(huán)境
    4.2 測試實驗結果
        4.2.1 圖像重建效果
        4.2.2 資源使用率評估
    4.3 性能對比與分析
    4.4 本章小結
第五章 總結與展望
    5.1 工作總結
    5.2 未來展望
參考文獻
致謝
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡的植物葉片分類[J]. 龔丁禧,曹長榮.  計算機與現(xiàn)代化. 2014(04)
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[3]遙感圖像復原與超分辨算法及其并行實現(xiàn)[J]. 馬冬冬,李金宗,朱兵,穆立勝.  光電子.激光. 2009(10)

博士論文
[1]圖像多尺度鄰域距離分解及其應用[D]. 趙恒軍.重慶大學 2013
[2]全方位視覺技術及其在智能移動機器人等領域的應用研究[D]. 席志紅.哈爾濱工程大學 2006

碩士論文
[1]基于FPGA的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡加速器[D]. 余子健.浙江大學 2016
[2]基于智能水滴算法和神經(jīng)網(wǎng)絡的光伏發(fā)電功率預測研究[D]. 郭丙旭.華北電力大學 2016
[3]基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡的深基坑鋼支撐軸力研究[D]. 馬文娟.中國海洋大學 2012
[4]基于提升小波變換的快速分形圖像壓縮算法研究[D]. 程璐璐.西安電子科技大學 2012
[5]基于ADV212的星載圖像壓縮系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 陳美建.西安電子科技大學 2012
[6]基于FPGA的1024點流水線結構FFT算法的研究與實現(xiàn)[D]. 趙國亮.西安電子科技大學 2011
[7]基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡的數(shù)字圖像壓縮方法的研究[D]. 李娜.中國地質大學（北京） 2010
[8]結合人眼視覺特性和TV模型的圖像去噪方法研究[D]. 鞏凌青.解放軍信息工程大學 2009
[9]基于AD神經(jīng)網(wǎng)絡的語音增強[D]. 李政洋.蘇州大學 2008
[10]基于DM642的視頻壓縮算法研究與軟件實現(xiàn)[D]. 程凱.南京理工大學 2008



本文編號：3695288