基于 FPGA 并行计算的多阈值分级海陆分割方法

由于微纳卫星在体积、重量以及功耗等方面的限制,星载宽幅遥感图像海陆分割需要现场可编程门阵列(FPGA)提供 高能效计算能力。 在保证分割精度前提下,利用 FPGA 有限片上资源实现低复杂度算法的并行计算是关键。 因此,本文提出一 种基于 FPGA 并行计算的多阈值分级海陆分割方法。 该方法以 OTSU 法为核心,利用基于多特征联合阈值的子图分类构成分 级海陆分割,以抑制海面中干扰点的影响。 此外,设计新颖的并行迭代计算结构,在提升 OTSU 计算效率的同时实现对片上缓 存占用的平衡性调整。 实验结果表明,本文方法可达到 98% 以上的整体检测精度。 同时,对于一幅 8 192×2 048 pixels 的遥感 图像,本文方法处理时间仅为 0. 16 s,较其它基于 FPGA 的方法的处理时间至少减少了 23. 81% 。     

FPGA实现的卷积神经网络硬件加速器数据传输引擎

本文基于FPGA实现了一种数据传输引擎,解决了传统直接存储器存取(DMA)带宽利用率低、无法支持三维数据的读写等问题.本文将片内缓存的功能设计在DMA,降低了数据传输引擎的设计难度.本文在Xilinx Zynq XC7045上实现了该数据传输引擎,在200 MHz的时钟频率下最高能达到4 Gbps的带宽和100％的带宽利用率.     

相位测量的不连续位置自适应分割

为了消除不连续位置对基于相位测量轮廓术三维重建精度的影响,提出了一种相位测量的不连续位置自适应分割方法。对该方法所采用的基于自适应方向相干性的相位不连续分割算法进行研究。首先,采用自适应方向相干图和平滑相位图确定不连续位置,即获得不连续区域与连续区域的灰度映射图。接着,将灰度映射图后处理为使用0-1表示的不连续区域与连续区域的掩码图。最后,将掩码图作为加权最小二乘相位展开方法的权重图将相对相位展开为绝对相位,所求解权重主要用以衡量包裹相位图中每个像素位置相位的质量。仿真结果表明：该自适应方向相干法对噪声方差为0.8的包裹相位图中直线和矩形不连续位置的分割平均误差分别为1.678 3和3.000 2个像素。实际相位测量轮廓实验也证明所提出方法可以有效分割包裹相位图不连续位置。所提出方法可实现对不连续位置的自适应分割以用于高精度的三维重建。