近日，南边科技年夜学深港微电子学院本科生姚若恒、邓寰识宏于集成电路设计范畴高程度期刊IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Express Briefs(TCAS-II)上发表研究结果，主题别离为 Asynchronous Double-Frame-Exposure Binocular-Camera with Pixel-Level Pipeline Architecture for High-speed Motion Tracking 及 A Compact Hardware Architecture for Bilateral Filter with the Combination of Approximate Computing and Look-up Table 。

双帧暴光要领经由过程于高帧率视频中拔取适合距离的相邻帧，以提供高速图象流举行运动预计。该要领于工业界已经广泛运用在基在视频流的速率丈量，但仍受限在高速相机的成本。第一篇论文 Asynchronous Double-Frame-Exposure Binocular-Camera with Pixel-Level Pipeline Architecture for High-speed Motion Tracking 提出了一种用在运动预计的异步双帧暴光要领。基在该要领，研究职员设计了专用硬件架构实现透视变换及WALLIS滤波器，以消弭两个相机位置不匹配及亮度方差。研究职员基在Lucas-Kanade光流算法于Xilinx Spartan-7 FPGA平台上搭建了高速运动预计体系，其最短期距离可以到达1.06ns。该体系年夜幅降低了双帧暴光要领的运用成本，且显著提高了丈量速率上限。

图1：基在异步双帧暴光的高速运动预计体系总体硬件架构和体系效果演示

图象降噪是图象处置惩罚中的经典研究范畴，旨于移除了图象中的噪声。此中双边滤波算法因为具备边沿生存的特色，于图象去噪中获得了广泛的运用，而怎样为其设计一种更紧凑的硬件布局是今朝的研究热门之一。

第二篇论文 A Compact Hardware Architecture for Bilateral Filter with the Combination of Approximate Computing and Look-up Table 基在提出的分段类似拟合算法，设计了一种加快双边滤波的紧凑硬件布局。该研究采用最小二乘法对于值域权重举行分段拟合，并预先存储于查找表中。是以年夜年夜削减了分段类似滤波器权重的存储及算术逻辑资源耗损，而且可以得到与尺度双边率波相称的降噪及边沿连结机能。而且，该研究采用并行像素级流水线布局及基在查找表的除了法器举行双边滤波归一化以加快算法。该设计对于在8M像素(3268×2448)的视频，于最高事情频率278 MHz的环境下，也能到达30帧/秒以上的及时去噪，且硬件资源耗损到达同类设计领先程度。

图2：对于双边滤波权重的分段线性拟合算法框架和双边滤波加快器硬件架构设计

第一篇论文的配合第一作者为南科年夜深港微电子学院2018级本科生姚若恒、邓寰识宏，第二篇论文的第一作者为姚若恒，引导教员为深港微电子学院副传授安丰伟。以上两篇论文，南科年夜均为论文第一单元。

论文链接：

一、https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/9755979

二、https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/9733932