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基于FPGA的图像处理加速研究的任务书
任务书
一、研究背景
图像处理是计算机视觉领域的一个重要分支，应用广泛。随着技术的发展，图像处理算法越来越复杂，虽然CPU、GPU等处理器也在不断升级，但是难以满足实时处理、低功耗等需求。因此，FPGA与图像处理的结合成为了一种很有前途的解决方案。FPGA具有不同于通用处理器的可重构性和高并行性，可以实现高性能、低功耗的图像处理。
二、研究目标
本项任务的研究目标是基于FPGA加速图像处理，并优化算法。
三、研究内容
本项任务的研究内容包括以下几个方面：
1.图像处理算法：选择常用的一些图像处理算法，如锐化、模糊、边缘检测等。并研究优化算法，以适应FPGA这种硬件平台的特性。
2.硬件设计：根据所选算法的特点和FPGA的结构特性，设计硬件电路，实现高效的图像处理。
3.代码编写：使用HDL语言编写代码，移植算法和硬件设计，调试，优化性能。
4.性能分析：根据所选测试图像进行性能测试，分析加速效果和功耗等指标。
四、研究方法
本项任务的研究方法主要包括以下几个步骤：
1.调研：调研现有的基于FPGA的图像处理加速技术，分析其优缺点，为研究提供指导。
2.算法选择：选择常用的图像处理算法，并研究如何优化算法，以适应FPGA硬件平台。
3.硬件设计：根据所选算法的特点和FPGA的结构特性，设计硬件电路，实现高效的图像处理。
4.代码编写：使用HDL语言编写代码，移植算法和硬件设计，调试，优化性能。
5.性能分析：根据所选测试图像进行性能测试，分析加速效果和功耗等指标。
五、预期成果
本项任务的预期成果包括以下几个方面：
1.实现基于FPGA的图像处理加速技术。
2.实现所选算法在FPGA上的优化实现，并具有一定的性能优势。
3.撰写一篇研究论文，介绍研究方法、实验过程、结果分析等内容。
4.完成一份实验报告，详细记录实验过程中学习到的知识和经验，为后续进一步研究提供数据和借鉴。
六、研究团队及分工
本项任务的研究团队由3人组成。分工如下：
1.组长：负责项目管理、文献调研、HDL代码编写和算法优化等工作。
2.组员1：负责硬件设计、仿真和性能分析等工作。
3.组员2：负责调试和对比实验等工作。
七、时间安排
本项任务的时间安排如下：
第1个月：文献调研和研究方法设计。
第2个月：算法选择和优化，并进行初步的硬件设计。
第3个月：HDL代码编写和初步的性能分析。
第4个月：完成硬件设计和代码编写，并进行性能测试和对比实验。
第5个月：完成论文写作和实验报告，以及进一步的研究工作。
八、参考文献
[1]Zhou,J.,&Shao,Z.(2021).ImageprocessingaccelerationbasedonFPGA:Areview.JournalofSignalProcessingSystems,93(9),1315-1329.
[2]Wu,J.,Chen,Q.,Zhang,H.,&Li,J.(2020).FPGA-BasedHigh-PerformanceImageProcessingAcceleration:ProjectCasesandPerformanceEvaluation.IEEEAccess,8,3563-3576.
[3]Azzaz,M.A.,Al-Aqrabi,H.,&Al-Afeefy,H.M.(2019).FPGA-basedimageprocessing:Acomprehensivereview.JournalofReal-TimeImageProcessing,16(6),1861-1881.
[4]Hu,J.,Liu,Q.,Huang,Y.,&Zhang,B.(2019).ResearchonoptimizationofimageprocessingbasedonFPGA.JournalofElectronicMeasurementandInstrumentation,33(6),684-693.
[5]Gao,Y.,Liu,M.,Liu,J.,&Han,J.(2018).ResearchontheFPGA-basedhigh-speedimageprocessingalgorithm.AppliedSciences,8(7),1025.