二值圖像歐氏距離轉換算法硬件化設計.pdf

1、距離轉換在模式識別、形態(tài)學和人工智能等科研領域有著廣泛的應用。其中,歐氏距離以其準確性而得到廣泛關注。隨著圖像處理技術和電子技術的發(fā)展,針對歐氏距離轉換的相關研究逐漸得到廣大科研人員的重視。本文詳細闡述一種基于二值圖像的歐氏距離轉換硬件化算法。針對歐氏距離轉換硬件化算法的實用性,在前人研究成果的基礎上,對不同算法的實現(xiàn)原理和計算性能進行分析和比較,選取一種切實可行的算法作為基礎,以計算速度為主要改進指標,在實現(xiàn)細節(jié)和算法結構上做了相應的

2、改進,進一步提高相應的硬件計算系統(tǒng)的計算速度,從而使得該歐氏距離轉換硬件化算法具備更好的實時處理性能及實用性首先,根據(jù)硬件化算法實現(xiàn)的特征,選取一種基于軟件實現(xiàn)的高效歐氏距離轉換算法作為基礎進行改進設計,首先確保在改動過程中,算法的時間復雜度O(N2)不變。其次,在硬件化算法設計中,根據(jù)算法在軟件平臺和硬件平臺上實現(xiàn)的區(qū)別,對算法進行面向硬件的模塊化和細節(jié)設計,以減少硬件系統(tǒng)的計算時間開銷及存儲資源開銷,從而實現(xiàn)優(yōu)化電路規(guī)模的設計目標。

3、在設計中,我們充分考慮硬件電路的特點,使用加法計算和移位計算代替乘法計算操作,以使提高電路的計算速度。最后,根據(jù)計算系統(tǒng)的實現(xiàn)情況,對整個系統(tǒng)進行結構調(diào)整和再設計,最終形成高效的流水線結構。與其他歐氏距離轉換算法相比,本文所實現(xiàn)的歐氏距離轉換硬件化算法有以下優(yōu)點:其一,在計算速度力面有很大提升,使其計算時間復雜度從軟件實現(xiàn)的O(N2)提高到O(N),從而使得算法具有更好的實時性和實用性其二,通過模塊化和細節(jié)設計,可以減少系統(tǒng)的存儲資源開