[发明专利]一种基于FPGA的高光谱图像异常检测系统

摘要

本发明涉及一种基于FPGA的高光谱图像异常检测系统。本发明包括数据输入模块、协方差矩阵求解模块、广义逆求解模块和结果求解模块，数据输入模块负责窗口矩阵数据的均值化处理，它的输出端连接协方差矩阵求解模块的输入端，协方差矩阵求解模块的输出端连接广义逆求解模块的输入端，广义逆求解模块用来求解协方差矩阵的广义逆，它的输出端连接结果计算模块的输入端。本发明可以实现高光谱图像数据的高速实时处理，并可以根据需要对硬件进行升级，以实现更高性能要求。

主权项

一种基于FPGA的高光谱图像异常检测系统，包括数据输入模块、协方差矩阵求解模块、广义逆求解模块和结果求解模块，其特征在于：数据输入模块负责窗口矩阵数据的均值化处理，它的输出端连接协方差矩阵求解模块的输入端，协方差矩阵求解模块的输出端连接广义逆求解模块的输入端，广义逆求解模块用来求解协方差矩阵的广义逆，它的输出端连接结果计算模块的输入端；所述的数据输入模块包括窗口矩阵模块、均值计算模块、矩阵减法模块和矩阵转置模块；窗口矩阵模块产生窗口矩阵数据，均值计算模块产生的均值数据输入到矩阵减法模块，矩阵减法模块数据结果输入到矩阵转置模块求解矩阵的转置；所述的协方差矩阵求解模块包括矩阵乘法模块和定点转浮点数据模块；矩阵乘法计算结果输入到定点转浮点模块进行数据类型转换；所述的广义逆求解模块是整个系统的核心模块，包括广义逆求解控制器、矩阵求秩模块、矩阵乘法模块、广义逆计算模块和数据存储组成；数据存储模块用来暂时存储输入矩阵数据，矩阵求秩模块和矩阵乘法模块读取数据存储中的矩阵数据进行并行计算，两者结果输入到广义逆计算模块进行广义逆求解，广义逆求解控制器主要负责调度数据流动和控制其它模块的动作；所述的结果计算模块包括均值向量计算模块，向量矩阵点乘模块和向量点乘模块，主要涉及向量点乘运算。