吴良晶,曹云峰,丁萌,庄丽葵

(1.南京航空航天大学航天学院,南京210016;2.南京航空航天大学民航学院)

SoC FPGA的视觉算法加速系统设计

吴良晶1,曹云峰1,丁萌2,庄丽葵1

(1.南京航空航天大学航天学院,南京210016;2.南京航空航天大学民航学院)

提出一种基于Altera SoC FPGA进行硬件加速的方案,该方案为运行在ARM端Linux系统的视觉算法利用FPGA进行加速提供传输通道。首先把ARM端的图像数据传输到FPGA部分的SDRAM中,接着控制FPGA相关IP核读取SDRAM中的数据,然后视觉算法IP核接收图像数据并对其进行加速处理,最后把处理后的图像数据通过特定的IP核传回Linux系统。实验验证了该方案的可行性、可靠性和加速性能。

SoC FPGA;视觉算法;硬件加速;嵌入式Linux

引 言

随着图像处理技术和检测识别等技术的发展,其实用价值越来越高,目前主要的检测识别算法已经能够非常精确地检测识别出目标,但计算速度是影响实时检测(如高速无人机自主着陆跑道检测、车载行人检测)等算法应用的关键因素[1]。在无法提高计算速度的前提下,使用高性能的硬件平台实现算法是解决计算速度问题的一个方法。

FPGA具有很强的并行处理能力和实时处理速度,非常适合处理单位时间内数据量大、要求数据运算速度快,但速度运算过程相对简单的数字图像处理;但FPGA控制能力不强,无法承担整个系统的控制工作,而ARM处理器具有较多的外设接口,同时能够搭载嵌入式操作系统,其能够完成整个嵌入式系统的全部软/硬件资源的分配、调试并控制整个系统的运行。……