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摘要：针对Perona-Malik模型图像增强算法运行在计算机CPU上无法满足算法的实时性要求的问题,基于FPGA设计了一种改进型Perona-Malik模型图像增强算法的硬件加速结构.该硬件加速结构采用行缓存实现对部分图像的缓存操作;同时通过提取出参数查找表的方式,并使用梯度的计算结果为索引,降低了硬件结构的复杂度;计算过程中采用补码和定点小数,保证了计算结果的准确性;此外采用3级流水线处理方式,增加了该硬件结构的吞吐量.实验结果表明:8次迭代处理后,在与软件处理效果相近的情况下,一帧256×256图像处理时延约为0.67 ms,满足实时处理的需求,是计算机CPU实现速度的近300倍.
关键词： 图像增强; FPGA; 偏微分方程; Perona-Malik模型; 硬件加速;
作者： 张天祥 刘瑞强 周冲 刘艳莉 张艳花 张鹏程 桂志国
作者单位： 中北大学生物医学成像与影像大数据山西省重点实验室 哈尔滨工业大学电子与信息工程学院 中北大学信息与通信工程学院
刊名： 《测试技术学报》
Journal： Journal of Test and Measurement Technology
年，卷(期)： 2019, (5)
在线出版日期： 2019年10月31日
页数： 8
页码： 398-405
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