High-Level-Synthesis του αλγορίθμου Όρασης Υπολογιστών
Harris σε FPGA

Γαλάνης, Ιωάννης; Galanis, Ioannis

dc.contributor.author	Γαλάνης, Ιωάννης	el
dc.contributor.author	Galanis, Ioannis	en
dc.date.accessioned	2015-09-17T09:03:21Z
dc.date.available	2015-09-17T09:03:21Z
dc.date.issued	2015-09-17
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/41303
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.8977
dc.rights	Default License
dc.subject	Όραση υπολογιστών	el
dc.subject	Σύνθεση υψηλού επιπέδου	el
dc.subject	Αλγόριθμος Harris	el
dc.subject	Ανίχνευση γωνιών	el
dc.subject	Vivado HLS	el
dc.subject	Computer vision	en
dc.subject	High-level synthesis	en
dc.subject	Harris algorithm	en
dc.subject	FPGA	en
dc.subject	Corner detection	en
dc.title	High-Level-Synthesis του αλγορίθμου Όρασης Υπολογιστών Harris σε FPGA	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ψηφιακά VLSI	el
heal.classification	Ηλεκτρονική	el
heal.classification	Ενσωματωμένα συστήματα	el
heal.classification	Όραση υπολογιστών	el
heal.language	el
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2015-06-18
heal.abstract	Οι αλγόριθμοι Όρασης Υπολογιστών γίνονται ολοένα και περισσότερο δημοφιλείς σε σημερινές εφαρμογές. Συνήθως,εισάγουν σημαντικό φόρτο εργασίας στις εφαρμογές,εξαιτίας της αυξημένης πολυπλοκότητάς τους αλλά και του τεράστιου μεγέθους των δεδομένων που χρησιμοποιούν. Γι'αυτό,δεν εκτελούνται αποτελεσματικά από μονάδες γενικού σκοπού. Αντιθέτως, υλοποιούνται ικανοποιητικά από ειδικού σκοπού υλικό(FPGA ή ASIC) για να βελτιστοποιηθεί η απόδοσή τους. Σε αυτή τη διπλωματική εργασία,ασχολούμαστε με τον αλγόριθμο ανίχνευσης γωνιών των Harris & Stephens. Σκοπός μας είναι να παράσχουμε μία software λύση στο ζήτημα της υλοποίησης του αλγορίθμου σε FPGA,χρησιμοποιώντας το εργαλείο Vivado High-Level Synthesis της εταιρείας Xilinx. Αφού περάσουμε με επιτυχία την διαδικασία σύνθεσης και παράξουμε την περιργαφή επιπέδου καταχωρητή,ξεκινάμε να εισάγουμε ορισμένες βελτιστοποιήσεις,ώστε να επιτύχουμε υψηλότερες επιδόσεις. Τελικά,εκμεταλλευόμενοι τις διαδικασίες βελτιστοποίησης του Vivado HLS σημειώσαμε μεγάλη επιτυχία μειώνοντας το χρόνο εκτέλεσης,αυξάνοντας την απόδοση και χρησιμοποιώντας λιγότερη μνήμη. Η συσκευή στην οποία στοχεύεται η υλοποίηση και με βάση την οποία πήραμε μετρήσεις είναι η πλακέτα Kintex-7 της Xilinx. Τα αποτελέσματα της παρούσας εργασίας παρουσιάστηκαν στο συνέδριο HiPEAC 2015,Workshop in Recofigurable Computing (WRC) in Amsterdam,2015(https://www.hipeac.org/2015/amsterdam/schedule/#wshop) ''A Framework for Rapid System-Level Synthesis Targeting to Reconfigurable Platforms :A Computer Vision Study '',Dionysios Diamantopoulos, Ioannis Galanis, Kostas Siozios, George Economakos, and Dimitrios Soudris. Το κείμενο της διπλωματικής οργανώνεται ως εξής: Στο Κεφάλαιο 1 υπάρχει η εισαγωγή στα FPGA και γίνεται ειδική αναφορά στον ειδικό τρόπο προγραμματισμού του. Στο Κεφάλαιο 2 αναλύεται ο επιστημονικός κλάδος της Όρασης Υπολογιστών,καθώς και η σχέση του με τα FPGA. Ακολούθως στο Κεφάλαιο 3 ,παρουσιάζουμε τον αλγόριθμο ανίχνευσης γωνιών Harris. Αρχικά,εξηγούμε τον τρόπο λειτουργίας του,δίνοντας λεπτομέριες για τις βασικές του συναρτήσεις. Στη συνέχεια κάνουμε μία γενική εκτίμηση των αναγκών μνήμης του αλγορίθμου,χρησιμοποιώντας το εργαλείο valgrind. Στο Κεφάλαιο 4 περιγράφονται οι μετασχηματισμοί που ήταν απαραίτητο να γίνουν ώστε η υλοποίηση να μπορεί να περάσει από τη διαδικάσια της σύνθεσης. Στη συνέχεια,αναλύεται η στρατηγική σχεδιασμού καθώς παρουσιάζονται αναλυτικά οι βελτιστοποιήσεις που έγιναν. Επόμενα,στο κεφάλαιο 5 συνοψίζονται τα επιτέυγματα που αφορούν τη βελτίωση της απόδοσης της υλοποίησης του αλγορίθμου(χρόνος εκτέλεσης,μνήμη διεκπαιρεωτική ικανότητα-throuhgput) και τη εξοικονόμηση της χρήσης των διαθέσιμων πόρων. Τέλος,στο κεφάλαιο 6 παραθέτουμε τις μελλοντικές κατευθύνσεις της επιστημονικής έρευνας με βάση τις τελευταίες τάσεις στον κλάδο των Συστημάτων σε Ψηφίδα(System on Chip - SoC).	el
heal.advisorName	Σούντρης, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Πεκμεστζή, Κιαμάλ	el
heal.committeeMemberName	Οικονομάκος, Γεώργιος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Τεχνολογίας Πληροφορικής και Υπολογιστών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	108 σ.
heal.fullTextAvailability	true