隨著fpga技術(shù)不斷發(fā)展，越來(lái)越多的應(yīng)用場(chǎng)景涉及到圖像處理等要求高的領(lǐng)域，由此而衍生出的非線(xiàn)性校正技術(shù)也越來(lái)越受到關(guān)注。本文將介紹一種基于nios軟cpu內(nèi)核的fpga非線(xiàn)性校正方案。
在fpga上進(jìn)行非線(xiàn)性校正算法的優(yōu)勢(shì)在于，它可以在硬件加速的情況下實(shí)現(xiàn)快速處理，而且校正算法可以高度定制化以適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)景。然而，這種方法也有一定的挑戰(zhàn)，因?yàn)閷?shí)時(shí)處理所需的計(jì)算量很大，需要選擇適當(dāng)?shù)膄pga器件并進(jìn)行算法優(yōu)化。
此方案的核心是基于nios軟cpu內(nèi)核實(shí)現(xiàn)的。nios內(nèi)核提供了一個(gè)靈活、定制化和易于開(kāi)發(fā)的嵌入式處理器系統(tǒng)，可以直接集成到fpga芯片中，可與各種現(xiàn)有的ip核件進(jìn)行集成。此外，該處理器還支持linux操作系統(tǒng)，并包含完整的軟件開(kāi)發(fā)工具鏈。
在本方案中，選擇變換函數(shù)、計(jì)算容易實(shí)現(xiàn)以及速度快的函數(shù)作為非線(xiàn)性校正函數(shù)，并將該函數(shù)在nios內(nèi)核中預(yù)先編譯成高效指令集，并編寫(xiě)軟件驅(qū)動(dòng)程序使得系統(tǒng)可以使用乘法器和加法器組成的fpga資源來(lái)執(zhí)行校正算法。
另外，在本方案中，使用fpga的dsp模塊，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理和后處理。dsp模塊可以加快輸入信號(hào)的采集速度、降低主題信噪比等，從而為非線(xiàn)性校正算法提供更好的基礎(chǔ)。通過(guò)嵌入式處理器和dsp模塊的結(jié)合，該方案在非線(xiàn)性校正的處理速度和準(zhǔn)確度方面都具有優(yōu)勢(shì)。
總的來(lái)說(shuō)，本方案采用了基于nios軟cpu內(nèi)核的fpga非線(xiàn)性校正技術(shù)，既避免了基于pc的大量計(jì)算，又克服了純fpga處理速度慢的不足之處。我們相信，在未來(lái)的圖像處理領(lǐng)域中，這種基于nios內(nèi)核的非線(xiàn)性校正算法將會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用。