基于点目标连通域标记的实时特征提取及其分布式运算

在高速运动目标的视觉测量中,高分辨率、高帧频的图像序列带来了大量待处理数据,如何快速地从这些数据中识别合作目标并提取其特征信息,成为高速视觉测量中的难题。对此,针对高速相机每个时钟周期多像素并行传输的数据特点,提出一种基于多维金字塔的硬件加速处理结构,实现连通域的全局搜索与标记,并根据标记结果完成对应特征的实时提取。在现场可编程逻辑门阵列中,通过金字塔结构的二维处理节点阵列与多标签特征统计的一维处理阵列,将数据流的高密度运算均衡分布于各运算节点,结合流水线并行,将视觉系统中占据较高耗时的全局搜索与标记过程在图像传输中同步实现。通过功能验证与实时性分析,该特征提取的分布式运算结构可在Camera Link接口85 MHz的时钟频率下,实现680 Mpixel/s的数据流实时处理,可作为预处理部分应用于高速视觉测量系统。     

基于APTIX设备实现对数字系统的硬件加速验证

随着硬件描述语言(HDL)的发展,数字系统日趋复杂,对其进行验证需要很长时间,根据近年来的统计,对数字系统设计进行测试验证所花的时间占整个设计过程的60%以上.但是现在许多可编程逻辑器件(PLD)厂家都能够提供相关电子设计自动化(EDA)软件来完成对数字系统的快速验证,其中APTIX公司的设备是价格低、验证速度快、基于层次化和模块化的验证平台.文中以APTIX设备为开发环境,应用硬件加速验证的方法来实现对数字系统的快速验证.     

Altera为Nios Ⅱ提供新的C语言至硬件加速工具

Altera公司为NiosⅡ系统开发人员提供新的效能工具NiosⅡC语言至硬件加速（C2H）编译器，该工具能够有效提高嵌入式软件的性能，帮助嵌入式系统开发人员提高效率。作为NiosⅡC2H编译器的一部分，Altera还允许第三方工具供应商使用其系统级基本结构，包括QuartusⅡSOPC Builder工具，以促进多种电子系统级（ESL）设计工具的开发。     

线速硬件网络入侵检测系统的范围匹配研究

为解决硬件入侵检测系统的规则匹配问题，提出了一种降低存储资源的范围匹配算法LRC—RM，将规则中的端口范围映射成压缩位向量，并将位向量组织成扩展平衡二叉树，然后对实现的系统进行了评估。采用该技术的网络入侵检测系统，使用的存储空间只有已有算法的1％，有利于硬件在片内完成查找过程，可实现端13范围在OC192链路的线速匹配。     

基于DMD的编码孔径成像光谱仪编码矩阵设计

针对现有编码矩阵存在的不足,提出了一种编码孔径成像光谱系统编码矩阵设计方法.首先阐述了称重设计原理和优良性准则;然后研究了单矩阵编码方法和互补矩阵编码方法,并推导得到H+N/HN双矩阵编码的平均均方误差性能公式;最后基于数字微镜器件(DMD)结构特点,提出SN单矩阵和H+N/HN双矩阵相结合的双模式编码方法,以及共享硬件加速处理资源的解码方法.实验结果表明,新方法相比原有编码矩阵能够进一步提高信噪比,同时解码加速处理保证了实时性能.     

选择处理器过程中需要考虑多重因素

如今随着多模式处理的应用出现，选择处理器早已不再是一项相对简单的事情。但通过考察几个关键考虑因素，可以简化决策过程。     

语音识别中动态时间规整算法的硬件加速实现

动态时间规整算法(Dynamic Time Warping,DTW)是语音识别中常用的技术之一.为了提升因数据量增加以及算法对数据的高度依赖性所导致的计算性能降低,提出一种针对语音帧的动态时间规整算法硬件架构.识别计算过程中,通过使用算法时间复杂度相对低的下界距离函数(Lower Bound Function,LBF)...     

AVS和H.264通用IDCT模块的建模与验证

H.264和AVS协议在算法上有一定的相似性,IDCT算法的特性说明它适合被用来硬件加速.使用ARM的ESL工具SoC Designer,对AVS和H.264的算法模块IDCT进行复用建模,设计出一个能同时解码AVS和H.264码流的通用解码器的验证模型.     

基于等离激元增强拉曼光谱的便携式快速检测仪设计与实现

用于食品安全、环境污染、毒品、化学战剂检测等的现场快速检测要求检测设备便携、快速和准确。目前的常规实验室检测方法虽然能够实现准确检测,但是其实时性较差,无法满足现场快速检测的要求。因此,设计开发了基于等离激元增强拉曼光谱的便携式快速检测仪,能够实现对滥用添加剂、违禁食品添加剂、农药残余、毒品、化学战剂和环境水污染等大量有害物质的现场快速定性检测。该检测仪基于ARM嵌入式系统开发,编写了其操作交互界面和底层驱动程序,实现了拉曼光谱数据自动标定和特征谱图快速识别等算法。在仪器中搭建了检测物质拉曼光谱的标谱数据库,数据库根据检测科目进行分类,每种科目包含该类别的多种物质,每种物质均包含其高中低多种浓度的标准品和样本谱图。设计实现了大类科目的辨识比对算法和GPU硬件加速算法,实现了对某一类科目的所有物质的快速比对,与传统的纯CPU算法实现相比较,在辨识速度上提高了20倍以上。通过市场购买的功能饮料、违规葡萄酒与果汁等实际样品对所制备的样机仪器进行测试,测试结果符合预期,具有良好的灵敏度与重现性,满足了现场快速检测的要求。     

基于程序执行轨迹的SoC软硬件划分方法

提出了基于程序执行轨迹提取加速模块的软硬件划分方法.利用热trace提取算法划分系统中关键的trace到硬件,使用分支断言构造原子执行单位,以较小的硬件代价获得较高的加速比.实验中,与采用模拟退火算法的指令级细粒度划分相比,获得的性能平均高9.6%,最终结果硬件面积小29%.