Entwurf und Evaluation eines TTA-basierten ASIP für die Extraktion von SIFT-Merkmalen

Am Fachgebiet Architekturen und Systeme des Instituts für Mikroelektronische Systeme werden im Rahmen eines Forschungsprojekts programmierbare Architekturen mit Hardware-Beschleunigern für rechenintensive Bildverarbeitungsalgorithmen aus dem Bereich der Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) untersucht.

Zu den zukünftigen Aufgaben solcher ADAS gehört unter anderem die Interpretation der Umgebung auf Basis von eindeutigen Bildmerkmalen. Hierzu werden die Merkmale aus einer beobachteten Szene extrahiert und anschließend mit Merkmalen eines unterschiedlichen Bildes der Szene oder einer zuvor gefüllten Datenbank verglichen. Die Extraktion der Merkmale erfolgt durch den SIFT-Algorithmus (Scale Invariant Feature Transform).

In dieser Arbeit wird ein Transport-Triggered Architektur (TTA) basierter Bildverarbeitungsprozessor für die Extraktion von SIFT-Merkmalen entworfen. Dabei werden Qualitäts- und Laufzeiteinflüsse effizienter Datenformate, verschiedener Busstrukturen und vektorieller Ausführungseinheiten anhand von etablierten Testdatensätzen evaluiert und das Laufzeitverhalten modelliert. Weiterhin wird eine FPGA-Synthese des entworfenen Prozessors durchgeführt, der Hardwareressourcenbedarf bestimmt und die Ergebnisse mit einer alternativen Implementierung verglichen.