Vitajte na [www.pocitac.win] Pripojiť k domovskej stránke Obľúbené stránky
1. Hardvérové zrýchlenie algoritmov spracovania obrazu:
* konvolučné neurónové siete (CNNS): VLSI je základom implementácie CNNS, chrbtice mnohých úloh spracovania obrazu, ako je detekcia objektov, klasifikácia obrazu a segmentácia. Špecializovaný hardvér, ako je FPGA (polia s programami Field-Programmable Gate) a ASIC (integrované obvody špecifické pre aplikáciu) sú navrhnuté tak, aby urýchlili výpočtovo intenzívne násobky a zvlnenia v rámci CNN. To výrazne zrýchľuje spracovanie v porovnaní s implementáciami softvéru na CPU alebo GPU.
* Filtrovanie a transformácie: Operácie, ako je detekcia okrajov (napr. Sobel, Canny), vyhladenie obrazu (napr. Gaussovské rozmazanie) a transformácie frekvenčnej domény (napr. Fourierov transformácia, diskrétna transformácia kozínu (DCT)) sú vysoko paralelizovateľné a z implementácie VLSI sa výrazne využívajú. Vydávaný hardvér môže tieto operácie vykonávať oveľa rýchlejšie ako procesory všeobecného účtu.
* Kompresia a dekompresia: Algoritmy ako JPEG a MPEG vyžadujú významný výpočet. Obvody VLSI sa používajú na komprimovanie a dekomprimovanie obrázkov a videí v reálnom čase, najmä pre aplikácie, ako sú videokonferencie a streamovanie.
* Extrakcia funkcií: VLSI sa dá použiť na implementáciu špecializovaného hardvéru na efektívnu extrakciu obrázkových funkcií, ako je SIFT (Scale-Invariant Transformácia funkcií) alebo surfovanie (zrýchlené robustné funkcie), ktoré sú nevyhnutné pre úlohy, ako sú rozpoznávanie objektov a registrácia obrazu.
2. Konkrétne aplikácie poháňané VLSI:
* Spracovanie obrazu v reálnom čase: VLSI umožňuje spracovanie video tokov v reálnom čase pre aplikácie, ako je autonómna jazda, sledovacie systémy, lekárske zobrazovanie a robotika. Nízka latencia je v týchto časovo citlivých aplikáciách kritická.
* vložené systémy Vision: VLSI je nevyhnutná na integráciu schopností spracovania obrazu do malých zariadení s nízkym výkonom, ako sú smartfóny, nositeľné fotoaparáty a roboty. Kompaktná veľkosť a nízka spotreba energie sú pre tieto aplikácie rozhodujúce.
* Medical Imaging: VLSI hrá rozhodujúcu úlohu pri urýchľovaní spracovania lekárskych obrazov z MRI, CT skenov a ultrazvuku. Rýchlejšie spracovanie umožňuje rýchlejšiu diagnostiku a zlepšenú starostlivosť o pacientov.
* Spracovanie satelitných snímok: VLSI sa používa na spracovanie obrovského množstva údajov generovaných satelitnými snímkami, čo umožňuje aplikácie, ako je mapovanie pôdy, monitorovanie životného prostredia a reakcia na katastrofy.
3. Typy VLSI používané pri spracovaní obrazu:
* asics: Ponúknite najvyššiu výkonnosť a efektívnosť, ale vyžaduje významné počiatočné investície a nie sú flexibilné pre zmeny algoritmov.
* fpgas: Poskytnúť rovnováhu medzi výkonom a flexibilitou. Môžu byť preprogramované na implementáciu rôznych algoritmov, vďaka čomu sú vhodné na prototypovanie a aplikácie s vyvíjajúcimi sa požiadavkami.
* SOCS (System-on-Chips): Integrujte viac komponentov vrátane procesorov, pamäte a špecializovaného hardvéru spracovania obrazu, na jedinom čipe, čo vedie k kompaktným a efektívnym systémom.
Stručne povedané, VLSI nie je iba komponent, ale dôležitým aktivátorom moderného spracovania obrazu. Umožňuje vývoj vysoko výkonných, nízkoenergetických a kompaktných systémov, ktoré sú rozhodujúce pre rozsiahlu škálu aplikácií, transformáciu spôsobu, akým zachytávame, spracúvame a využívame vizuálne informácie.