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CLi321/zynq-fpga-cnn-digital-recognition

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zynq-fpga-cnn-digital-recognition

Zynq/FPGA实现CNN手写数字(0-9)识别


main分支,降采样(112×112图像降采样到28×28图像)在PL侧进行;

main_ps分支,降采样(112×112图像降采样到28×28图像)在PS侧进行;


基于Verilog与C,开发软件为Vivado 2018.3及Xilinx SDK 2018.3,硬件平台为zynq7010。

效果演示视频:Zynq/FPGA实现CNN手写数字识别_哔哩哔哩_bilibili

(注:视频为main_ps分支代码的演示)

——————

本设计目前的实现方案(main分支,暂且如此,之后会继续优化):

①PL侧,OV5640摄像头采集图像;

②PL侧,将图像采集区域内,包含待识别的数字的部分,进行rgb转gray以及二值化处理;

③PL侧,将待识别数字图像(即二值化后的图像)及背景图像(即OV5640采集图像区域内的、非待识别数字区域),通过一个fifo接口到AXI4接口的转换模块,存储到DDR3之中;

④PL侧,将待识别的数字的图像区域进行降采样,并将结果通过DMA存到DDR3中;

⑤PS侧,通过DMA读取DDR中存储的待识别的数字的图像数据(经过了PL侧的降采样),进行CNN识别(卷积,池化,全连接);

⑥PS侧,将数字识别结果写入BRAM;

⑦PL侧,读取BRAM中的数字识别结果,并通过一个AXI4接口到fifo接口的转换模块,读取DDR3中的图像数据(待识别数字图像及背景图像);

⑧PL侧,将数字识别结果、待识别数字图像以及背景图像,以rgb数据的形式,并进行tmds编码,显示到HMDI接口的屏幕。

本设计目前的简单框图

image-20240726011434703

——————

后续的主要优化方向:

实现在PL侧加速CNN。


注:

①本设计为SDK工程,需要通过SDK烧录

②本设计目前的PS侧CNN识别(卷积,池化,全连接)过程,参考学习了bilibili UP主“开源骚客FPGA”的开源代码及资料,在此表示感谢!!

③本设计目前的PL侧的部分Verilog代码,参考学习了bilibili UP主“小梅哥爱漂流”及“正点原子官方”的开源代码及资料,在此表示感谢!!

④本设计目前的其他参考学习资料:(在此表示感谢!!)

CSDN文章:ZYNQ通过AXI DMA实现PL发送连续大量数据到PS DDR_zynq axidma-CSDN博客

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Zynq/FPGA实现CNN手写数字(0-9)识别

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