面向闭环反馈应用的基于 FPGA 的体内钙成像解码
图像与视频处理
2023-04-18 v2
摘要
微型化钙成像是一种新兴的神经记录技术，已广泛用于在大尺度上监测大鼠或小鼠特定脑区的神经活动。现有多数钙图像分析流程为离线运行，导致处理延迟长，难以实现脑研究的闭环反馈刺激。在近期工作中，我们提出了一种基于 FPGA 的实时钙图像处理流程用于闭环反馈应用，可进行实时钙图像运动校正、增强、快速轨迹提取及从提取轨迹的实时解码。在此我们扩展该工作，提出多种基于神经网络的实时解码方法，并评估这些解码方法与加速器设计之间的权衡。我们介绍了基于神经网络的解码器在 FPGA 上的实现，并展示了其相对 ARM 处理器实现的加速比。我们的 FPGA 实现以亚毫秒处理延迟实现实时钙图像解码，用于闭环反馈应用。
引用
@article{arxiv.2212.04736,
title = {FPGA-Based In-Vivo Calcium Image Decoding for Closed-Loop Feedback Applications},
author = {Zhe Chen and Garrett J. Blair and Chengdi Cao and Jim Zhou and Daniel Aharoni and Peyman Golshani and Hugh T. Blair and Jason Cong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.04736},
year = {2023}
}
备注
11 pages, 15 figures