圖像歐拉數計算的FPGA加速設計
作者：史永勝; 洪鑫揚; 段青亞; 馬毅超; 陶亞凡; 何立風 陜西科技大學電氣與信息工程學院; 陜西西安710021; 西安微電子技術研究所; 陜西西安710054
摘要：歐拉數是二值圖像重要特征之一,為進一步提高現有二值圖像歐拉數算法的效率,根據圖論中的歐拉定理,在GRAY提出的基于四方塊類型的歐拉數算法的基礎上,提出一種歐拉數計算的FPGA加速設計.充分利用FPGA的并行處理能力,采用三級流水線的設計進行處理,使得計算歐拉數的時間幾乎等于從RAM中讀取一幅圖的時間,極大提高了歐拉數計算的速度.最后使用41張隨機二值噪聲圖像進行測試,結果表明,PC上的先進算法的處理時間隨目標像素的密度的改變有很大的變化,最慢時間為最快時間的5倍左右,而本文設計的FPGA加速設計中,處理一幅圖像的時間與目標像素無關僅與圖片大小有關,且與理論上讀取一幅圖片的時間非常接近,速度比PC上先進的算法的平均速度快了20多倍,且成本功耗均遠低于PC.
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微電子學與計算機雜志
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