嵌入式人臉檢測系統(tǒng)的軟硬件協(xié)同設(shè)計.pdf

1、人臉檢測是機(jī)器視覺的重要組成部分，廣泛應(yīng)用于人機(jī)交互，視頻監(jiān)控等領(lǐng)域，而這些應(yīng)用領(lǐng)域都有嵌入式化的需求，因此如何在嵌入式平臺實現(xiàn)實時人臉檢測是非常有價值的研究課題。本文使用的AdaBoost人臉檢測算法計算復(fù)雜，數(shù)據(jù)訪問量大，很難用純軟件方案在嵌入式平臺上實時實現(xiàn)。本文提出了一種人臉檢測的SoC方案，通過人臉檢測加速器提高檢測速度。加速器使用陣列單元架構(gòu)，通過并行和流水等技術(shù)大大加速了檢測過程。此外優(yōu)化的窗口掃描策略，可以大大減少加速器

2、對外部數(shù)據(jù)的訪問次數(shù)，減輕系統(tǒng)的訪存壓力。 本文在設(shè)計嵌入式人臉檢測方案的同時，還給出了一整套基于ESL的嵌入式系統(tǒng)軟硬件協(xié)同設(shè)計的流程。隨著SoC設(shè)計的復(fù)雜度越來越高，設(shè)計初期的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計對最終SoC各方面性能的影響日益增加。SoC系統(tǒng)中軟件和硬件結(jié)合得更為緊密，需要進(jìn)行軟硬件協(xié)同設(shè)計和驗證。傳統(tǒng)的RTL級軟硬件協(xié)同設(shè)計和驗證只能在設(shè)計的中后期才能進(jìn)行，不利于盡早發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的瓶頸。本文使用先進(jìn)的電子系統(tǒng)級設(shè)計方法，貫穿整個系統(tǒng)

3、的開發(fā)過程。首先利用ESL平臺分析算法的瓶頸，繼而設(shè)計合適的軟硬件劃分方案和軟硬件接口。在深入研究系統(tǒng)瓶頸和算法數(shù)據(jù)流特點后，設(shè)計硬件加速器的結(jié)構(gòu)，并利用ESL工具編寫硬件加速器的周期級精確模型。在開發(fā)過程中，硬件模型逐漸被細(xì)化，任何階段都可將硬件模型集成到ESL平臺中，進(jìn)行系統(tǒng)的軟硬件協(xié)同設(shè)計和驗證。 ESL平臺的仿真結(jié)果顯示，帶有加速器的嵌入式人臉檢測系統(tǒng)與純軟件方案相比有很大的性能提升，可以達(dá)到實時檢測的速度。本文的工作對