面向实时FPGA图像处理的高级编程

"FPGA外文文献 - 高级编程实现实时FPGA图像处理" 这篇外文文献"High Level Programming for Real Time FPGA Based Image Processing"由DCrookes、KBenkrid、ABouridane、KAlotaibi和ABenkrid等人撰写，来自英国贝尔法斯特女王大学计算机科学学院。该研究探讨了如何使用现场可编程门阵列（FPGA）进行高性能实时图像处理，并解决FPGA编程复杂度高的问题。 FPGA是一种可重构硬件，特别适用于处理计算密集型的数字信号处理（DSP）应用，如图像处理，即使在实时需求下也能保持高性能。由于其可编程性，FPGA能够在保留专用解决方案性能优势的同时，提供软件般的灵活性。然而，FPGA的低级编程模型是其主要缺点，对用户来说难度较大。 为了解决这个问题，作者提出了一种高级软件环境，专门针对基于FPGA的图像处理。这一环境的目标是尽可能地隐藏硬件细节，使用户能够专注于算法设计，而不是底层实现。他们的方法是创建一个非常高级的图像处理协处理器（IPC），其核心指令集基于图像代数的操作。这使得用户可以使用更抽象的编程模型来描述图像处理任务，而无需深入理解FPGA的硬件细节。 此外，该环境还包含一个生成器，该生成器能够根据用户定义的具体操作生成优化的架构。这意味着用户可以自定义图像处理操作，然后系统会自动产生最适合这些操作的FPGA硬件配置。通过这种方式，可以显著简化FPGA的编程过程，提高开发效率，同时确保实现高效的实时图像处理。 总结来说，这篇文献提出了一个高级编程框架，旨在降低基于FPGA的图像处理的编程复杂度，通过抽象化硬件层面上的细节，使开发者能够更加专注于算法的设计和实现。这种方法有望推动FPGA在实时图像处理领域的广泛应用，进一步提升系统的性能和用户体验。