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题名改进CORDIC算法实现及其在边缘检测中的应用
被引量：4
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作者
吴昊
刘楠
丁朋
茹占强
宋贺伦
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机构
中国科学技术大学纳米技术与纳米仿生学院
中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
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出处
《电子测量技术》
北大核心
2023年第16期148-157,共10页
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基金
纳米真空互联试验站(2018-000052-73-01-000356)
江苏省“六大人才高峰”高层次人才项目(XYDXX-211)资助
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文摘
针对图像处理中的超越函数的计算,对传统的CORDIC算法进行研究改进,设计并实现了定点、浮点计算的硬件单元。提出两种CORDIC算法迭代的微旋转角度,扩展了函数计算的定义域,并采用角度编码的方式减少了三角函数计算的迭代次数。可在向量模式下实现反正切、开方以及旋转模式下正弦、余弦这4种超越函数的计算。定点、浮点单元均采用流水线的结构设计,可通过模式配置选择计算的函数。浮点单元采用IEEE-754单精度浮点数的格式,数据通路包括对阶、迭代、规格化,以24个时钟周期完成一次浮点数的计算。编写SystemVerilog平台的验证,定点计算精度最差为10^(-3),浮点计算误差为10^(-7),并在FPGA上进行板级验证,32 bit定点数计算最大工作频率可达243.9 MHz,相比传统的CORDIC算法占用的资源更小。将改进的定点CORDIC算法应用于图像Sobel边缘检测,边缘更加清晰,成像速度更快,并搭建FPGA图像数据采集、处理与显示系统,完成算法处理的实际验证。
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关键词
坐标旋转数字计算机算法
超越函数计算
现场可编程门阵列
边缘检测
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Keywords
CORDIC algorithm
calculation of elementary function
FPGA
edge detection
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分类号
TP911.73
[自动化与计算机技术]
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