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FP-Stereo:面向嵌入式应用的硬件高效立体视觉

计算机视觉与模式识别 2020-07-02 v4 硬件体系结构 机器人学

摘要

快速准确的深度估计(或立体匹配)在嵌入式立体视觉系统中至关重要,需要大量的设计工作以在精度、速度和硬件成本之间取得适当平衡。为减少设计工作并实现恰当平衡,我们提出 FP-Stereo 用于在 FPGA 上自动构建高性能立体匹配流水线。FP-Stereo 包含一个开源的硬件高效库,使设计者能够即时获得所需实现。我们的库支持立体匹配流水线各阶段的多种方法,并开发了一系列技术以利用并行性并降低资源开销。为提升可用性,FP-Stereo 可利用我们优化的 HLS 模板自动生成 FPGA 加速器的可综合 C 代码。为引导用户做出满足特定应用需求的正确设计选择,我们对库的各种配置进行了详细比较以研究精度/速度/成本权衡。实验结果还表明,FP-Stereo 在所有方面均优于最先进的 FPGA 设计,包括错误率低 6.08%、速度快 2 倍、资源使用少 30% 和能耗少 40%。与 GPU 设计相比,FP-Stereo 以 competitive 的速度达到相同精度,同时能耗大幅降低。

关键词

引用

@article{arxiv.2006.03250,
  title  = {FP-Stereo: Hardware-Efficient Stereo Vision for Embedded Applications},
  author = {Jieru Zhao and Tingyuan Liang and Liang Feng and Wenchao Ding and Sharad Sinha and Wei Zhang and Shaojie Shen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2006.03250},
  year   = {2020}
}

备注

IEEE International Conference on Field Programmable Logic and Applications (FPL), 2020