陈少毅 1,2,3,4汤心溢 2,3,4王健 2,3,4黄静思 1,2,3,4李争 2,3,4,*
1 上海科技大学，上海 201210
2 中国科学院上海技术物理研究所，上海 200083
3 中国科学院大学，北京 100049
4 中国科学院红外探测与成像技术重点实验室，上海 200083
基于深度学习的目标检测算法取得了很大成功，显著超越了传统算法，在很多场景下甚至可以和人类相媲美。不同于可见光相机，红外相机可以在黑暗环境下识别物体，可以用于安防和无人驾驶等领域。本文提出了面向嵌入式设备的轻量级目标检测算法，并采用赛灵思的Ultrascale+MPSoC ZU3EG FPGA加速并部署该算法。加速器运行在350 MHz的时钟频率下，吞吐量达到了551 FPS，功耗仅有8.4 W。在准确率方面，该算法在FLIR数据集下IoU指标达到了73.6%。在性能方面，相比于之前相同逻辑资源下性能最好的硬件加速器Ultranet，该加速器设计将吞吐量提高了2.59倍，功耗降低了2.04倍，降低至原来的49.02%。
红外图像处理 实时嵌入式系统 可编程逻辑器件 卷积神经网络 infrared imaging embedded software real-time systems Field Programmable Gate Array（FPGA） convolutional neural network
1 北京邮电大学电子工程学院, 北京 100876
2 北京邮电大学信息光子学与光通信国家重点实验室, 北京 100876
分析时钟恢复算法中环路滤波器比例增益系数对系统误码率的影响时发现,信号的误码率随比例增益系数的增大呈先减小后增大的变化趋势,且不同接收光功率下的最优比例增益系数不同。针对该问题,提出并实现了一种基于Gardner算法的全实时化动态比例增益系数全数字时钟恢复算法,以应对功率抖动信道并提高算法的灵敏度。此外,在基于Altera Stratix-V 5SGXMA7K2F40C3 FPGA平台的2.5 GBaud正交相移键控调制相干通信系统中对该算法进行了在线实验验证。以KP4中的前向纠错码门限2×10 -4为上限,当功率抖动频率较慢时,动态参数法能将系统到达该误码门限的最低接收光功率由固定参数法的-47 dBm降低至-49.5 dBm;当功率抖动频率较快时,固定参数法能承受最低功率为-46.5 dBm、抖动频率为100 Hz的抖动,而动态参数法能承受最低功率为-50 dBm、抖动频率为1 kHz的抖动。
光通信 相干通信 相位调制 功率抖动信道 实时系统 时钟恢复算法 光学学报
2021, 41(18): 1806005
南京理工大学 电光学院 光电技术系，南京 210094
为了解决现有偏振成像系统难以满足目标检测和跟踪等实时图像处理领域的要求，提出一种实时三通道偏振成像系统，并对该系统存在的视场差异和非一致性误差提出了校正方法.该系统采用三个独立通道采集0°、60°和120°方向上的偏振图像，针对三个独立通道之间存在的视场差异提出了采用尺度不变特征转换配准法进行校正的方法；同时针对三个独立通道之间的灰度响应非一致性现象，根据积分球的退偏特性和探测器的线性响应模型，利用积分球产生完全非偏振光对灰度响应非一致性误差进行了校正.对比实验证明：1）本文提出的三通道偏振成像系统进行校正后的成像效果能够接近单通道偏振成像系统的水平；2）该系统能够在实时采集图像的同时，克服了多通道带来的偏振图像质量下降问题，提高了实用性.
偏振 误差校正 图像配准 视场差异 非一致性校正 退偏 实时系统 Polarization Error correction Image registration Field difference Non-uniform correction Depolarization Real time systems
