FPGA+CPU助力数据中心实现图像处理应用体验与服务成本新平衡
judy 在 周五, 03/06/2020 - 15:10 提交
本文深维科技联合创始人兼CEO樊平详细剖析了图片加速的必要性、当前实际的图片解决方案与部署方式以及如何通过FPGA+CPU异构计算的方案维护用户体验与服务成本新平衡。
图像处理是对图像进行操作和分析的技术,目的是提高图像质量或者从图像中提取有用的信息。常见的图像处理技术包括图像增强、图像修复、噪声去除、图像分割等。图像处理广泛应用于医学影像、卫星遥感、安防监控、自动驾驶等领域,通过处理图像中的像素,能够实现对图像内容的识别、分析和改进。

本文深维科技联合创始人兼CEO樊平详细剖析了图片加速的必要性、当前实际的图片解决方案与部署方式以及如何通过FPGA+CPU异构计算的方案维护用户体验与服务成本新平衡。

中值滤波是一种算法简单,效果较好的“高性价比”去噪算法。算法原理是使用图像内二维滑窗的中值(全部像素点数值排序位于中间位置的数值为中值)代替当前像素点值。

随着5G技术的成熟商用,视频将变得越来越普及。即将迎来爆发的视频市场也孕育着近两千亿的巨大商机——调研机构 Rethink research 表示,到 2021 年直播视频将达到 700 亿美元规模,而非直播视频内容将达到接近 1000 亿美元规模。

Bayer 格式指的是大多数彩色图像传感器在每个像素点位置只感应 RGB 三通道中一个通道的颜色,用于节约制造成本。而且由于人眼对绿色较为敏感,50% 的像素点感应 G,25% 的像素点感应 R,25% 的像素点感应 B。

RGB 图像转灰度图像的计算,即由当前像素点的 RGB 值计算 YUV 色域的 Y 通道的数值

双线性插值是常用的插值算法,是许多图像处理算法的组成部分。双线性插值由包围当前目标像素点的4个像素点的数值通过与当前像素点的相对位置偏移进行插值计算。

二维卷积是常用的图像处理算法,即图像滑窗内的并行数据按滑窗内的坐标与卷积核函数对应坐标的参数相乘后,将所有乘法积值相加得到卷积滤波结果。

二维缓冲的功能是将串行的像素点数据转化为并行的多个像素点的滑窗,将滑窗内的坐标中心点作为当前并行数据对应的像素点,一般用于插值计算或者二维卷积。

图像处理算法在 sysgen 中实现,大多使用定点整数计算,并且为了与图像算法原理一致,定点整数也仅限于无符号整数。

虽然在图像数据流水线中已包含行列坐标,但是一些算法由于其本身的设计必须由行有效信号 lv 重新生成行列坐标。