基于FPGA的新边缘指导插值算法硬件实现

作     者：吴世豪 罗小华 张建炜 谈智涛 WU Shi-hao;LUO Xiao-hua;ZHANG Jian-wei;TAN Zhi-tao

作者机构：浙江大学信息与电子工程学院浙江杭州310027 

基　　金：浙江省自然科学基金资助项目(LY15F040001) 

出 版 物：《浙江大学学报（工学版）》 (Journal of Zhejiang University：Engineering Science)

年 卷 期：2018年第52卷第11期

页      码：2226-2232页

摘      要：针对图像超分辨率算法中新边缘指导插值算法(NEDI)计算复杂度较高、软件计算时间较长的问题,提出基于Cholesky分解的可扩展NEDI算法硬件设计方案.采用Cholesky分解方法简化NEDI算法中复杂的矩阵求逆运算,采用Goldschmidt算法设计低延时定点数除法器加速矩阵求逆运算,使用多周期计算方法隐藏数据相关性带来的数据等待时间并减少硬件资源使用.为了减少硬件资源的消耗,根据NEDI算法在不同大小窗口下核心计算部分的不变性,使用固定资源设计可扩展算法核心电路,采用可变资源设计扩展电路,在FPGA上实现该电路设计.实验结果表明,可扩展NEDI算法硬件的关键路径延时为7.007 ns,工作频率大于100 MHz.与使用PC端软件计算的结果相比,可扩展NEDI算法硬件电路计算结果的误差为0.1%,计算速度是使用PC端软件计算的51倍.

主 题 词：图像超分辨率 边缘指导插值(NEDI) Cholesky分解 Goldschmidt算法 低延时除法器 

学科分类：080903[080903] 0810[工学-土木类] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.3785/j.issn.1008-973X.2018.11.022

馆 藏 号：203401524...