Kuvankäsittelyn kiihdytys reunalaskennalla

Abstract

Reunalaskenta on laskennallinen tekniikka, jolla voidaan voidaan tehostaa tietojenkäsittelyä erilaisissa sovelluksissa suorittamalla osa datankäsittelystä lähellä tiedon lähdettä. Reunalaskentaa voidaan toteuttaa perinteisesti prosessoritoteutuksilla tai, kuten tässä työssä, käyttäen ohjelmoitavaa porttimatriisia (engl. Field Programmable Gate Array, FPGA). FPGA:t ovat ohjelmallisesti muokattavia alustoja, joille voidaan tehdä erilaisia ohjelmia, joiden laskentanopeus on erittäin suuri. Tässä työssä tutkitaan kuinka tehokas FPGA-reunalaskennalla toteutettu kuvankäsittely on verrattuna perinteisiin prosessoritoteutuksiin. Tämä saadaan selville suorittamalla samat kuvankäsittelyprosessit sekä FPGA:lla että prosessorilla ja vertaamalla käsittelyyn kuluvaa aikaa. Lopputuloksena oli, että FPGA tuotti halutun tuloksen ja suoriutui valituista kuvankäsittelyprosesseista nopeammin ja tasaisemmin kuin perinteiset prosessoritoteutukset. Voidaan siis todeta, että FPGA:lla on mahdollista toteuttaa kuvankäsittelyprosesseja kiihdyttävää reunalaskentaa, josta voisi olla potentiaalisesti hyötyä esimerkiksi konenäön sovelluksissa.