可进化可重构图像滤波器的设计

• 作者: 刘少腾 来金梅 童家榕 陈利光 鲍丽春
• 来源期刊: 复旦学报(自然科学版)
• 学科: 工学
• 关键词: 可进化硬件 图像滤波器 可重构电路 Benes拓扑结构
• 年，卷（期）: 2010,（6）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 709-715
• 页数: 7页
• 分类号: TN402
• 语种: 中文

摘要

设计了一种新型的可重构、进化图像滤波器.可重构电路采用了一种全新的可配置电路网络结构.该结构将功能运算单元以Benes拓扑结构互联,取代现有的MUX加功能运算单元的结构,使其具有更多条输出路径,更多运算单元参与到了进化中以提高进化效率.在运算单元设计方面,利用FPGA中特有的丰富LUT逻辑资源优势,设计了一种仅通过LUT配置码来控制其功能的P运算单元,节约资源且扩充了运算单元可执行的功能选项.借助于模拟退火遗传算法,通过对可重构电路配置码(基因)的不断改进和优化.该滤波器可以很好地滤除图像中的高斯噪声和椒盐噪声.实验结果表明:经过100万代进化,对于高斯噪声,噪声图像的平均每像素误差Mdpp=32.11,滤波后dpp=16.74,滤波质量优于一般高斯滤波器和现有的MUX加功能运算单元的可进化滤波器;对于椒盐噪声,噪声图像Mdpp＝6.22,滤波后Mdpp=3.44,有效滤除了噪声.