打破传统概念，FPGA并行计算架构加速TFM运算效率

近日，中国科学院声学研究所王冲研究小组在《国际声学与振动》上发表了一项研究成果—基于FPGA的全并行计算架构，可以有效加速超声全聚焦检测（Total Focusing Method, TFM）成像，整个TFM运算可完全在FPGA架构内完成，最后只需将成像结果传输至显示软件，即可进行图像观察、分析诊断等，实现实时成像的无损检测。

设计人员针对TFM运算设计了一种并行计算架构，改变了传统成像计算方式，充分利用可编程集成电路优势，利用FPGA芯片内部的DSP资源对计算结果进行实时数字信号处理，并可并行独立合成多个TFM像素，不再需要处理器进行繁重的叠加运算，这样，不仅成保证成像质量，也极大地提高了成像计算效率。与目前现有的TFM算法相比计算效率提高了4.3倍，同时大幅降低了TFM成像系统复杂度、软件计算压力以及对带宽传输的需求。有利于促进TFM应用于工业现场，满足现代工业无损检测的高分辨率、快速自动化检测需求。

验证实验以钢内横通孔为模拟缺陷，实验结果显示，新方法可对横通孔实现良好成像，成像效率可达312.5Hz。在增加成像区域和提高成像像素数量时，计算效率维持稳定，具有较好的鲁棒性和实用性。

全新思路提升传感器性能，仿生结构解决行业难题

《美国化学学会·纳米》报导了清华大学任天令研究小组研制了一种石墨烯压力传感器，采用由人体皮肤感知微结构出发的仿生结构，通过微结构和分布模式的结合，解决了灵敏度和线性范围之间的矛盾，为力学器件性能的综合提升提供了一种全新的思路。……