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基于FPGA的高光谱异常目标检测RXD算法加速方案
1
作者
郑毓轩
李云松
+2 位作者
师艳子
曲家慧
谢卫莹
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第12期2556-2567,共12页
高光谱图像在带来丰富光谱信息的同时,其数据量大和维数高的特性也使得各种目标检测算法进行处理时往往产生庞大的运算量,所以采用可以实现高光谱异常目标检测算法的高速处理方案显得尤为迫切和重要。考虑到现场可编程门阵列(FPGA)强大...
高光谱图像在带来丰富光谱信息的同时,其数据量大和维数高的特性也使得各种目标检测算法进行处理时往往产生庞大的运算量,所以采用可以实现高光谱异常目标检测算法的高速处理方案显得尤为迫切和重要。考虑到现场可编程门阵列(FPGA)强大的并行计算能力和极具灵活的设计方式,针对高光谱异常目标检测RXD算法中协方差矩阵及其逆的计算量过大的问题,以分块并行和正交三角(QR)分解为主要加速思想,利用高层次综合(HLS)工具对算法进行优化,提出了RXD算法在FPGA平台上的加速方案。实验结果表明,所提出的基于FPGA平台的加速方案可以在保持算法检测性能的同时达到相较于CPU实现7. 04倍的加速,验证了加速方案的正确有效性。
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关键词
高光谱异常目标检测
RXD算法
分块并行
正交三角(QR)分解
高
层次综合(HLS)
加速方案
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职称材料
基于滑动阵列的高光谱图像非因果实时RXD检测
被引量：
1
2
作者
赵辽英
林伟俊
+1 位作者
王玉磊
厉小润
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第7期18-29,共12页
为了有效缓解海量高光谱数据存储与传输压力并快速精确检测异常目标,提出一种以滑动阵列窗像元为局部背景的高光谱图像非因果实时RXD异常检测方法.利用随数据逐像元接收而滑动的阵列窗确定局部背景像元,运用Woodbury引理,通过矩阵与向...
为了有效缓解海量高光谱数据存储与传输压力并快速精确检测异常目标,提出一种以滑动阵列窗像元为局部背景的高光谱图像非因果实时RXD异常检测方法.利用随数据逐像元接收而滑动的阵列窗确定局部背景像元,运用Woodbury引理,通过矩阵与向量的乘法和矩阵的加减实现局部背景协方差矩阵的求逆运算,在逐像元接收数据的同时实现阵列窗口中心像元的异常检测.模拟和真实高光谱图像实验结果表明,与现有实时检测方法相比,所提方法在检测性能或运行效率上有所提升;相比非实时的滑动阵列RXD异常检测,所提方法时间复杂度更低,处理大小为200×200含189波段的图像,其加速比达到近26倍.实验结果验证了该方法能在不降低检测精度的同时满足低运算量和低存储空间的实时性要求.
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关键词
高光谱异常目标检测
实时算法
递归计算
协方差矩阵
滑动阵列
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职称材料
题名
基于FPGA的高光谱异常目标检测RXD算法加速方案
1
作者
郑毓轩
李云松
师艳子
曲家慧
谢卫莹
机构
西安电子科技大学综合业务网理论及关键技术国家重点实验室
出处
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第12期2556-2567,共12页
基金
国家自然科学基金(61502367
61501346
+4 种基金
61701360
61571345
91538101)
高等学校学科创新引智计划("111计划")(B08038)
长江学者特聘教授支持计划(CJT160102)~~
文摘
高光谱图像在带来丰富光谱信息的同时,其数据量大和维数高的特性也使得各种目标检测算法进行处理时往往产生庞大的运算量,所以采用可以实现高光谱异常目标检测算法的高速处理方案显得尤为迫切和重要。考虑到现场可编程门阵列(FPGA)强大的并行计算能力和极具灵活的设计方式,针对高光谱异常目标检测RXD算法中协方差矩阵及其逆的计算量过大的问题,以分块并行和正交三角(QR)分解为主要加速思想,利用高层次综合(HLS)工具对算法进行优化,提出了RXD算法在FPGA平台上的加速方案。实验结果表明,所提出的基于FPGA平台的加速方案可以在保持算法检测性能的同时达到相较于CPU实现7. 04倍的加速,验证了加速方案的正确有效性。
关键词
高光谱异常目标检测
RXD算法
分块并行
正交三角(QR)分解
高
层次综合(HLS)
加速方案
Keywords
hyperspectral anomaly target detection
RXD algorithm
block parallel
QR decomposition
high level synthesis (HLS)
acceleration scheme
分类号
TP751 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于滑动阵列的高光谱图像非因果实时RXD检测
被引量：
1
2
作者
赵辽英
林伟俊
王玉磊
厉小润
机构
杭州电子科技大学计算机学院
大连海事大学信息科学技术学院
中国科学院光谱成像技术重点实验室
浙江大学电气工程学院
出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第7期18-29,共12页
基金
国家自然科学基金(No.61571170)
教育部联合基金(No.6141A02022314)
+2 种基金
上海航天科技创新基金(No.SAST2015033)
中央高校基本科研业务费专项资金(Nos.3132017080,3132016331)
中国科学院光谱成像重点实验室开放基金(No.LSIT201707D)资助
文摘
为了有效缓解海量高光谱数据存储与传输压力并快速精确检测异常目标,提出一种以滑动阵列窗像元为局部背景的高光谱图像非因果实时RXD异常检测方法.利用随数据逐像元接收而滑动的阵列窗确定局部背景像元,运用Woodbury引理,通过矩阵与向量的乘法和矩阵的加减实现局部背景协方差矩阵的求逆运算,在逐像元接收数据的同时实现阵列窗口中心像元的异常检测.模拟和真实高光谱图像实验结果表明,与现有实时检测方法相比,所提方法在检测性能或运行效率上有所提升;相比非实时的滑动阵列RXD异常检测,所提方法时间复杂度更低,处理大小为200×200含189波段的图像,其加速比达到近26倍.实验结果验证了该方法能在不降低检测精度的同时满足低运算量和低存储空间的实时性要求.
关键词
高光谱异常目标检测
实时算法
递归计算
协方差矩阵
滑动阵列
Keywords
Hyperspectral anomaly target detection
Real-time algorithm
Recursive calculation
Covariance matrix
Sliding array
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于FPGA的高光谱异常目标检测RXD算法加速方案
郑毓轩
李云松
师艳子
曲家慧
谢卫莹
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于滑动阵列的高光谱图像非因果实时RXD检测
赵辽英
林伟俊
王玉磊
厉小润
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
1
在线阅读
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职称材料
已选择
0
条
导出题录
引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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