Un eficiente implementación de FPGA del algoritmo de deconvolución Richardson-Lucy para imágenes hiperespectrales
Autores: Avagian, Karine; Orlandi, Milica
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Un eficiente implementación de FPGA del algoritmo de deconvolución Richardson-Lucy para imágenes hiperespectrales
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Richardson-lucy
Deconvolución
Imágenes hiperespectrales
Fpga
Xilinx zynq-7020
Degradación espacial
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 36
Citaciones: Sin citaciones
Este documento propone la implementación de un método de deconvolución Richardson-Lucy (RL) para reducir la degradación espacial en imágenes hiperespectrales durante el proceso de adquisición de imágenes. La degradación, modelada por convolución con una función de dispersión de puntos (PSF), se reduce aplicando algoritmos de deconvolución RL estándar y acelerados en las imágenes individuales en bandas espectrales. Se introducen condiciones de contorno para mantener un tamaño de imagen constante sin distorsionar los límites de la imagen estimada. El algoritmo de deconvolución RL se implementa en un sistema en chip (SoC) Xilinx Zynq-7020 basado en una matriz de compuerta programable en campo (FPGA). La arquitectura propuesta está parametrizada con respecto al tamaño de la imagen y configurable con respecto a la variante del algoritmo, el número de iteraciones y el tamaño del núcleo mediante la configuración de registros dedicados. Se informa de una aceleración de factores de 61 y 21 en comparación con implementaciones basadas en software y FPGA, respectivamente.
Descripción
Este documento propone la implementación de un método de deconvolución Richardson-Lucy (RL) para reducir la degradación espacial en imágenes hiperespectrales durante el proceso de adquisición de imágenes. La degradación, modelada por convolución con una función de dispersión de puntos (PSF), se reduce aplicando algoritmos de deconvolución RL estándar y acelerados en las imágenes individuales en bandas espectrales. Se introducen condiciones de contorno para mantener un tamaño de imagen constante sin distorsionar los límites de la imagen estimada. El algoritmo de deconvolución RL se implementa en un sistema en chip (SoC) Xilinx Zynq-7020 basado en una matriz de compuerta programable en campo (FPGA). La arquitectura propuesta está parametrizada con respecto al tamaño de la imagen y configurable con respecto a la variante del algoritmo, el número de iteraciones y el tamaño del núcleo mediante la configuración de registros dedicados. Se informa de una aceleración de factores de 61 y 21 en comparación con implementaciones basadas en software y FPGA, respectivamente.