AxMED：基于 BDD 的近似中位数滤波形式化分析与自动设计
硬件体系结构
2025-10-23 v1
摘要
日益增长的对能源效率的需求，催生了一种近似计算范式，使其在诸如图像和数据处理等多个应用领域实现低功耗。中位数滤波在图像处理和计算机视觉领域应用广泛，对能源效率的需求尤为迫切。我们提出了一种系统性的设计方法，用于设计适用于片上或 FPGA 实现的低功耗中位数网络。采用搜索式设计方法，可获得在准确性、功耗和面积之间实现所需权衡的近似中位数。提出了针对该问题的新型指标，用于量化近似中位数的准确性。与简单误差率不同，我们的方法分析排名误差。通过引入一个位置误差（即返回第 4 位或第 6 位最低输入代替中位数），实现了显著的实现成本降低。例如，相较于对 9 输入中位数的经过高度优化的高吞吐量实现，引入此类误差可实现面积降低 30%，功耗降低 36%。
引用
@article{arxiv.2502.18174,
title = {AxMED: Formal Analysis and Automated Design of Approximate Median Filters using BDDs},
author = {Vojtech Mrazek and Zdenek Vasicek},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.18174},
year = {2025}
}
备注
To appear at the IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS 2025), May 25-28, 2025, London, UK