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一种KNN算法的可重构硬件加速器设计
  • ISSN号:1001-3695
  • 期刊名称:《计算机应用研究》
  • 时间:0
  • 分类:TP332[自动化与计算机技术—计算机系统结构;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]江南大学物联网工程学院,江苏无锡214122
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(61170121);高等学校学科创新引智计划资助项目(B12018)
中文摘要:

设计并实现了一种可快速运算基于哈尔小波变换的KNN(K nearest neighbors)算法且具备可重构能力的硬件结构。该硬件结构通过增减哈尔小波变换组件即可适应不同维度样本的哈尔小波变换;对同样维度样本的计算则可以通过调整并行度满足对逻辑资源和处理时间的不同需求,克服了现有软件KNN计算速度慢、硬件实现的KNN不够灵活的缺陷。通过在Xilinx VC707 FPGA开发板上实现该硬件结构,实验结果展示了不同维度及并行度下算法实现在逻辑资源耗费及运算时间方面的变化。此外,将该硬件结构作为一种高质量轮廓提取算法硬件加速器的纹理分类模块时,在保持计算准确度的情况下获得了远高于软件运行的速度。

英文摘要:

This paper proposed a reconfigurable hardware structure to accelerate KNN based on Haar wavelet transform. This hardware structure was able to fit in computing with different dimensions through changing components of the wavelet transform. It could also meet different requirements for logic resources utilization and time performance through adjusting hardware parallelism when the specific dimension was considered. This hardware structure solved the low-speed computing problem existed in software KNN and the low-feasibility problem in hardware KNN. Experimental results demonstrate the requirement about logic resources utilization and time performance related to different dimensions and different parallelism through implementing it in a VC707 FPGA board provided by Xilinx. Additionally,it obtains a far more than speed-up without much loss of precision over that of CPU when this structure is used as the texture classification module for a high-quality hardware contour detection accelerator.

同期刊论文项目
期刊论文 65 会议论文 5 著作 3
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期刊信息
  • 《计算机应用研究》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:四川省科学技术厅
  • 主办单位:四川省计算机研究院
  • 主编:刘营
  • 地址:成都市成科西路3号
  • 邮编:610041
  • 邮箱:arocmag@163.com
  • 电话:028-85210177 85249567
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-3695
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1196/TP
  • 邮发代号:62-68
  • 获奖情况:
  • 第二届国家期刊奖百种重点科技期刊,国内计算技术类重点核心期刊,国内外著名数据库收录期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,波兰哥白尼索引,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:60049