基于通用可重構(gòu)處理器的圖像并行配準(zhǔn)技術(shù)研究.pdf

1、圖像處理技術(shù)和多媒體技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)需要處理的數(shù)據(jù)量、計(jì)算復(fù)雜度以及處理的實(shí)時(shí)性都提出了更高的要求。以通用處理器以及專(zhuān)用集成電路為主要計(jì)算架構(gòu)的現(xiàn)有硬件結(jié)構(gòu)，很難在計(jì)算效率和計(jì)算靈活性上同時(shí)滿(mǎn)足這些要求?？芍貥?gòu)處理器的處理單元陣列結(jié)構(gòu)具有靈活的可重復(fù)配置特點(diǎn)，能夠廣泛適用于不同類(lèi)型的算法應(yīng)用；同時(shí)具有高并行度的計(jì)算特征，可以高效完成大量數(shù)據(jù)的復(fù)雜計(jì)算，大大提升算法應(yīng)用的執(zhí)行效率。這些都使得可重構(gòu)處理器非常適合用于圖像配準(zhǔn)算法的處理。<

2、br>　　本文以通用可重構(gòu)處理器為基礎(chǔ)，深入分析了算法應(yīng)用中常見(jiàn)的關(guān)鍵循環(huán)體在處理單元陣列上的映射方法，包括映射前的算法應(yīng)用熱點(diǎn)的數(shù)據(jù)流拆解、基于時(shí)序映射的實(shí)現(xiàn)方法以及基于空間映射的流水實(shí)現(xiàn)方法。然后對(duì)常用的圖像配準(zhǔn)處理算法中的歸一化互相關(guān)、隨機(jī)抽樣一致、二維離散余弦變換算法進(jìn)行了串行計(jì)算分析，并從減少配置信息體積、減少處理器重構(gòu)頻率以及減少數(shù)據(jù)傳輸延時(shí)三個(gè)原則出發(fā)，將算法應(yīng)用的不同部分采用合適的方法進(jìn)行并行流水映射。此外，本文提出了一

3、種基于改進(jìn)型隨機(jī)抽樣一致法的圖像配準(zhǔn)算法，以提高圖像配準(zhǔn)算法的計(jì)算精度和計(jì)算速度。
　　本文將完成并行流水拆分映射的圖像配準(zhǔn)處理算法通過(guò)配置信息的形式，在基于SoC Designer的可重構(gòu)處理器仿真測(cè)試平臺(tái)上進(jìn)行并行計(jì)算測(cè)試，同時(shí)將對(duì)應(yīng)的算法在基于Atom230的測(cè)試平臺(tái)上進(jìn)行串行計(jì)算測(cè)試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，利用并行流水方法實(shí)現(xiàn)的歸一化互相關(guān)、隨機(jī)抽樣一致、二維離散余弦變換算法，在計(jì)算效率上分別是傳統(tǒng)串行實(shí)現(xiàn)方法的28.24倍、5.