[发明专利]一种面向图像处理的可重构架构平台设计方法

摘要

本发明公开了一种面向图像处理的可重构架构平台设计方法。该设计方法首先，分析并归纳常用复杂算法的多种运算类型。其次，对图像算法处理流程进行了可重构架构下的软硬件划分。然后，对多类型的图像算法运算类型进行可重构单元设计和实现，并在此基础上，对通用性的复杂算法全局互联架构进行了方案设计和技术实现。最后，基于此架构进行了通用化的卷积运算IP核的设计与实现。

主权项

一种面向图像处理的可重构架构平台设计方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、实现信息处理流程及复杂算法组合：通过对信号处理中各个图像处理算法运算类型在硬件上涉及的操作以及运算数据类型的分析，归类四种基本运算类型及其组合；所述四种基本运算类型是乘加算术运算、比特串行运算、累加与数值比较运算和数据存取；在复杂算法映射时，可通过配置、互联重构，分时复用组合四种基本运算类型，实现复杂算法映射；步骤二、基于功能和效率的复杂算法软硬件划分方法：①不适宜由软件处理的任务应由硬件来做；②图像算法的大数据流的预处理任务由硬件来做；③关键路径上性能要求苛刻的任务应由硬件来做；④关键路径上、多循环次数的特定复杂运算任务应由硬件来做；⑤图像算法主处理任务的特征提取和大数据量的特征匹配由硬件来做；⑥图像算法主处理任务关键路径上、多分支判断结构的子任务应由软件来做；⑦有可重配置性与多应用性灵活要求的任务应由软件来做；步骤三、算法芯片结构设计：将四种基本运算类型作为可重构功能单元的基本粒度，针对数据片上流向特点设计出片上互联结构，结合数据存储器、配置信息存储器，图像算法处理指令控制器和逻辑控制引擎，实现了一个可扩展的通用可重构算法芯片处理架构平台；步骤四、卷积运算IP核设计与实现：不以卷积窗口运算作为主要计算方式，而采用行累加、列累加并进行减法消除，减少乘法和加法运算单元的资源调用，采用步骤三的可重构算法芯片处理架构平台来完成资源优化。