基于SIMD技术的图像卷积处理器体系结构研究

SIMD处理机特别适合于要求大量高速向量或矩阵计算的场合,数据缓存系统和对准网络是它的关键部件。而图像卷积是图像处理技术中最基本也是最重要的一项技术,文章根据数字图像的卷积定理对数字图像的卷积运算进行了分析,在此基础上提出了一种基于SIMD处理机的可变卷积模板的图像卷积处理器的体系结构。该处理器内部包含有接口部件、控制部件、数据缓存系统、对准电路和执行部件等。它的极高效率的数据缓存系统和对准电路成为该处理器最有特色的部分,它从根本上解决了图像卷积中的数据复用带来的CPU重复访问主存储器的问题。实现了3×3、5×5、7×7、9×9、11×11、13×13和15×15卷积模板的图像卷积运算的变换而无需另行更改硬件电路的特点。最后,对这个图像卷积处理器体系结构的性能进行了缜密的分析。     

高性能算术SIMD模块的电路设计

算术SIMD模块是我们自主设计的高性能DSP中的关键模块.基于0.13微米工艺,提出了改进的SIMD指令实现算法,设计实现了算术SIMD模块的电路与版图,根据指令特点,提出了结果产生的两级选择结构,采用有限动态电路设计了SIMD加法器和比较判零子模块.用Nanosim工具实现了版图后模拟及时序分析的自动化,版图后延时控制在750ps以内,满足了高性能DSP芯片的时序要求.     

LS SIMD计算机的并行技术

文章主要讨论了LSSIMD计算机中所采用的并行技术数据并行技术、三级指令流水线并行技术与三组指令并行执行技术。     

自动对准定位算法技术在探针设备中的应用研究

论述了数字图像处理技术在全自动探针测试设备中的应用,介绍了图像处理中模板匹配算法原理以及晶圆自动对准定位技术的原理与实现手段.该算法能够完成晶圆片自动对准和晶圆启测测试芯粒自动定位,为探针设备的精确快速测试提供了可靠性保障.     

一种嵌入式SIMD协处理器地址产生器的设计

文章介绍了一种新的嵌入式SIMD协处理器地址产生器.该地址产生器主要完成地址计算和协处理器指令的场抽取功能.为了提高协处理器的性能,地址产生器中设计了新的传送路径.该传送路径能够不通过地址产生器中的ALU而把数据送入寄存器中,这个传送路径能够减少ldN指令的一个延迟周期.在SMIC0.18微米标准库单元下,该地址产生器的延迟能够满足周期为10ns的协处理器.     

格式塔理论在数字图像处理中的应用

结合格式塔心理学理论与数字图像处理技术,分析了格式塔视觉心理的相关结论在图像处理方面的一些应用,提出了基于格式塔视觉心理的图像分割和图像重建方法,力求达到图像客观算法与人的主观感受的一致性,探讨图像质量评价的主观方法。     

SIMD图像处理机存储系统研究

为了获得尽可能高的并行计算单元的计算能力,对SIMD图像处理机的存储系统进行了深入研究.该存储系统根据图像处理应用的特点,使用基于编译获得的数据流存取全局信息进行数据流调度,有效地提高了数据存取的速度,满足了并行计算单元对数据存取速度的要求,为SIMD图像处理机系统性能的提高提供了支持.     

卷积在印鉴图像处理中的应用

介绍了卷积的一般算法，针对印鉴图像处理中的各种实际问题，提出应用卷积分别进行处理，从而简化印鉴图像处理中的复杂数据。     

浅谈MATLAB在数字图像处理中的应用

介绍利用MATLAB在边缘检测方面的各种函数和算子,对图像进行处理和比较,得出各种函数和算子对图像的处理的特点;利用MATLAB实现图像增强的3种常用方法：灰度直方图均衡化、灰度变换、平滑与锐化滤波等;探讨利用MATLAB实现图像频域变换处理中的应用。     

数字图像处理技术发展与应用

概述了数字图像处理技术的进步历程,对图像技术处理的产生、发展进行了阐述,根据目前该技术发展现状,指出此技术的发展方向。     

一种基于DSP和FPGA的图像处理系统

设计了一种以FPGA为数据采集逻辑控制单元,以DSP为高端图像处理单元的数字图像处理系统。介绍了该系统的硬件组成、工作原理。从视频编码单元、图像处理单元和视频输出单元对整个系统的构成和设计进行了描述,分析了系统设计时的各个关键技术环节。     

基于SIMD体系结构的数据相关控制语句转化方法

数据并行应用具有规则的结构,该结构可以描述为一系列算术运算函数在数据流上的操作,对应于此应用的SIMD体系结构,可以充分利用这种规则性来提高性能,然而,含有数据相关控制结构的应用,在SIMD体系结构上的执行效率却很低,将数据相关的控制结构转化成数据传输,就可以使含有数据相关控制流的应用在SIMD体系结构上高效执行,这种转化技术使更多的应用可以在SIMD体系结构上高效运行.     

基于C40阵列图象处理系统结构的研究

本文给出了-基于C40DSP的新颖阵列图象处理系统．该阵列采用了全局互连网络和局部互连网络，构成了一分布式存贮器体系和共享存贮器体系相结合的存贮器体系结构．理论研究表明，阵列处理器的性能有了明显的改善．阵列处理器的最大峰值指标可达：800MFLOPS、4．4BOPS和22．4Gbits／s．     

用C++ Builder实现数字图像的平滑处理

介绍了图像增强技术中，空间域处理方法中的邻域平均法的原理、算法，及该原理在windows平台上以C＋＋ Builder为开发工具的具体程序实现。     

A Novel Reconfigurable Processor Using Dynamically Partitioned SIMD for Multimedia Applications

In this paper, we propose a novel reconfigurable processor using dynamically partitioned single‐instruction multiple‐data (DP‐SIMD) which is able to process multimedia data. The SIMD processor and parallel SIMD (P‐SIMD) processor, which is composed of a number of SIMD processors, are usually used these days. But these processors are inefficient because all processing units (PUs) should process the same operations all the time. Moreover, the PUs can process different operations only when every SIMD group operation is predefined. We propose a processor control method which can partition parallel processors into multiple SIMD‐based processors dynamically to enhance efficiency. For performance evaluation of the proposed method, we carried out the inverse transform, inverse quantization, and motion compensation operations of H.264 using processors based on SIMD, P‐SIMD, and DP‐SIMD. Experimental results show that the DP‐SIMD control method is more efficient than SIMD and P‐SIMD control methods by about 15% and 14%, respectively.     

高性能嵌入式图像处理系统研究

为了提高计算机视觉中图像处理的速度,深入分析了计算机视觉中图像处理的三个层次的并行计算特征.以数据并行的处理元阵列芯片为基础,通过对其进行不同组合得到高性能嵌入式图像处理系统.该系统为图像处理提供了不同层次的数据并行性和任务并行性,满足了图像处理对并行计算的需求,为实时嵌入式图像处理提供了较高的计算性能.此外,处理元阵列芯片的实现方式又保证了其具有较小的体积,满足了嵌入性的要求.     

图像处理在双面光刻机中的应用

讨论了双面对准光刻机的底部对准原理,并着重介绍了图像处理在高精度光刻机中的应用。通过对采集到的标记图形进行图像分割和边缘定位,使标记的边缘精确定位在亚像素级。从实验的结果来看,这种方法能够对对准标记达到很好的边缘定位,提高了对准精度。     

“数字图像处理”课程实验教学研究与探索

本文针对应用型本科“数字图像处理”课程的实验教学,设计了一套以创新应用型人才培养为目标的实践教学体系。提出了以“验证理解-模仿设计-改进创新”为主导的实践教学模式,采用偏重实验过程考核的成绩评定体系。结果表明,该实践教学模式有利于激发学生的学习兴趣、调动自主学习的积极性,提高了实践教学质量。