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龍圖騰網(wǎng)恭喜南京理工大學(xué)申請(qǐng)的專利一種手寫(xiě)數(shù)字識(shí)別實(shí)現(xiàn)方法獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN114299514B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-05-13發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202111488462.9，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06V30/32；該發(fā)明授權(quán)一種手寫(xiě)數(shù)字識(shí)別實(shí)現(xiàn)方法是由張俊舉;靳欣;李智博;張經(jīng)緯設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2021-12-07向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本一種手寫(xiě)數(shù)字識(shí)別實(shí)現(xiàn)方法在說(shuō)明書(shū)摘要公布了：本發(fā)明公開(kāi)了一種手寫(xiě)數(shù)字識(shí)別實(shí)現(xiàn)方法，屬于圖像識(shí)別領(lǐng)域。本發(fā)明主要將卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)部署到ZYNQ嵌入式硬件平臺(tái)上，通過(guò)軟硬件協(xié)同加速實(shí)現(xiàn)手寫(xiě)數(shù)字識(shí)別。本發(fā)明首先對(duì)輸入圖像進(jìn)行灰度化、二值化處理并且與數(shù)據(jù)集圖片大小尺寸進(jìn)行識(shí)別框匹配，之后將識(shí)別框圖像存到BRAM存儲(chǔ)單元中；然后在PL端完成對(duì)識(shí)別框圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行卷積運(yùn)算、激活函數(shù)、池化運(yùn)算加速；之后將池化后的圖像數(shù)據(jù)構(gòu)造攝像頭時(shí)序，傳輸?shù)絇S端DDR里；最后在PS端完成隱藏層和輸出層運(yùn)算，將識(shí)別結(jié)果傳輸?shù)絇L端顯示識(shí)別結(jié)果。本發(fā)明可以加速部分神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的推理運(yùn)算，并將圖片中的手寫(xiě)數(shù)字迅速識(shí)別出來(lái)。

本發(fā)明授權(quán)一種手寫(xiě)數(shù)字識(shí)別實(shí)現(xiàn)方法在權(quán)利要求書(shū)中公布了：1.一種手寫(xiě)數(shù)字識(shí)別實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1、獲取圖像數(shù)據(jù)，在PL端完成視頻數(shù)據(jù)的采集，并對(duì)數(shù)字采集區(qū)域完成圖像的預(yù)處理；步驟2、將預(yù)處理后的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在PL端的BRAM存儲(chǔ)單元中里；步驟3、對(duì)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行定點(diǎn)化轉(zhuǎn)換，存入集成ARM與FPGA的嵌入式平臺(tái)ZYNQ中的ROMIP單元內(nèi)；步驟4、針對(duì)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的卷積核尺寸，構(gòu)造相應(yīng)的卷積矩陣，完成預(yù)處理后的數(shù)據(jù)與定點(diǎn)化參數(shù)的卷積運(yùn)算，包括：卷積核的輸入構(gòu)造與圖像數(shù)據(jù)的輸入構(gòu)造，分別具體為：卷積核的輸入構(gòu)造：設(shè)置參數(shù)存儲(chǔ)排列順序，通過(guò)ROMIP并行拼接完成卷積核排列；在進(jìn)行卷積運(yùn)算的時(shí)候，開(kāi)始讀取ROM中的輸入卷積核權(quán)重，在經(jīng)過(guò)相應(yīng)時(shí)鐘周期之后權(quán)重讀取停止，將讀取的權(quán)重緩存到寄存器單元內(nèi)，并保證單個(gè)卷積核的權(quán)重值保持不變；當(dāng)對(duì)一整幅輸入圖像進(jìn)行卷積運(yùn)算遍歷完之后，輸出相應(yīng)特征圖；進(jìn)行其他卷積核權(quán)重讀取并與輸入圖像的運(yùn)算卷積運(yùn)算；圖像數(shù)據(jù)的輸入構(gòu)造步驟：通過(guò)移位寄存器緩存構(gòu)造卷積窗口，對(duì)輸入圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行移位延時(shí)，得到輸入圖像數(shù)據(jù)的像素矩陣窗口，用卷積核模板對(duì)應(yīng)位置的權(quán)重參數(shù)與輸入的像素矩陣相乘并累加，得出的結(jié)果作為窗口中心的輸出結(jié)果，完成一次卷積運(yùn)算，得到第一個(gè)特征圖的第一個(gè)輸出元素；將輸入像素的矩陣窗口，在輸入圖像區(qū)域內(nèi)，逐行依次滑動(dòng)，并與第一層卷積核做卷積運(yùn)算，得到第一個(gè)特征圖；采用卷積核依次完成卷積運(yùn)算，得到對(duì)應(yīng)的特征圖；步驟5、對(duì)卷積層運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行激活處理，并對(duì)激活結(jié)果進(jìn)行最大池化運(yùn)算；步驟6、對(duì)池化后的數(shù)據(jù)，構(gòu)造相應(yīng)的視頻時(shí)序，利用VideoIntoAXI4-StreamIP核和VDMAIP核將池化結(jié)果傳輸至PS端DDR；步驟7、PS端完成卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的隱藏層和輸出層運(yùn)算，將識(shí)別結(jié)果通過(guò)AXI-lite傳輸至PL端，PL端驅(qū)動(dòng)顯示器，在顯示畫(huà)面中實(shí)現(xiàn)識(shí)別結(jié)果的顯示功能。

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