[發明專利]基于BP反投影成像算法的硬件加速器以及數據處理方法

無效

• 申請號: 201410005665.1
• 申請日: 2014-01-07
• 公開（公告）號: CN103729867A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 李麗;魯恒亞;潘紅兵;鄭昱;李磊;魯亞楠;王堃;孫敏敏
• 申請（專利權）人: 南京大學;中國電子科技集團公司第十四研究所
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 陳揚

1.一種基于BP反投影成像算法的硬件加速器，其特征在于包括

脈沖存儲器，用于存儲大量的脈沖數據；

圖像數據存儲模塊，包括至少兩個連續的圖像數據存儲器，用于存儲每次反投影運算前后的源數據和結果數據；

反向投影運算單元，用于進行反投影運算，實現時延調整和相干累加功能；

以及AHB接口，用于集成所述脈沖存儲器、圖像數據存儲器以及反向投影運算單元，完成三者與AHB總線之間的信息交互。

2.根據權利要求1所述的基于BP反投影成像算法的硬件加速器，其特征在于，所述每塊圖像數據存儲器由兩塊存儲體組成，用以乒乓操作。

3.根據權利要求1所述的基于BP反投影成像算法的硬件加速器，其特征在于，所述圖像數據存儲模塊還包括一數據選擇器用于選擇數據存放位置。

4.如權利要求1-3的基于BP反投影成像算法的硬件加速器提出一種基于BP反向投影算法的數據處理方法，其特征在于包括

時延調整：反投影運算單元計算出每個像素點距離信號發射點的距離R，通過延時計算公式t=2R/c得到脈沖信號時延值t，其中c為光速；根據所述時延值讀取脈沖存儲器中采集到的脈沖回波信號中對應于該距離的信號值，并根據這個時延值計算相位因子exp（j*2π*f*t），其中f為采樣頻率；

相干累加：反投影運算單元根據時延調整得到的相位因子以及時延值所對應的脈沖數據通過相干累加運算得到單次脈沖對應像素點的像素值，對所有的脈沖經過累加即得到該像素點最終的像素值。

5.根據權利要求4所述的基于BP反向投影算法的數據處理方法，其特征在于所述相干累加運算將脈沖信號回波值和相位因子相乘后與源圖像數據相加。

6.根據權利要求5所述的基于BP反向投影算法的數據處理方法，其特征在于所述相干累加運算中源圖像數據的讀取以及脈沖累加像素值的存儲均按設定的存取規則進行。

7.根據權利要求6所述的基于BP反向投影算法的數據處理方法，其特征在于所述設定的存儲規則包括反投影運算單元將要對第偶數次脈沖進行反投影計算時，從圖像數據存儲器的源數據存儲塊中讀取源圖像數據，經反投影計算后的圖像數據存儲在下一個圖像數據存儲器的結果數據存儲塊中；將要對第奇數次脈沖進行反投影計算時，從圖像數據存儲器的結果數據存儲塊中讀取源圖像數據，經反投影計算后將圖像數據存儲在下一個圖像數據存儲器的源數據存儲塊中，與此同時在反投影運算單元處理數據時會通過直接內存存取向另一個空余存儲體中搬運數據，形成乒乓流水操作。

8.根據權利要求6所述的基于BP反向投影算法的數據處理方法，其特征在于所述反投影運算單元所涉及到的源圖像數據均為定點數。

9.根據權利要求6所述的基于BP反向投影算法的數據處理方法，其特征在于所述定點數的整數部分位寬為17位，小數部分位寬為14位。