लुकास-कनाडे आधारित ऑप्टिकल फ्लो गणना के लिए एक VLSI आर्किटेक्चर और एल्गोरिदम

दृश्य-आधारित प्रणालियों में ऑप्टिकल फ्लो गणना के लिए पर्याप्त गणनात्मक शक्ति और भंडारण क्षेत्र की आवश्यकता होती है। इसलिए, उच्च संकल्प पर वास्तविक समय प्रसंस्करण को सक्षम करने के लिए ऑप्टिकल फ्लो के लिए आवेदन-विशिष्ट प्रणाली का डिजाइन आवश्यक हो जाता है। इस पत्र में, हम लुकास-कनाडे (L-K) आधारित ऑप्टिकल फ्लो की सटीक गणना के लिए एक कुशल VLSI आर्किटेक्चर का प्रस्ताव रखते हैं। L-K एल्गोरिदम को पहले एक स्केल्ड फिक्स्ड-पॉइंट संस्करण में परिवर्तित किया जाता है, जिसमें उच्च गति हार्डवेयर कार्यान्वयन की व्यवहार्यता को बेहतर बनाने के लिए उचित बिट चौड़ाइयों का उपयोग किया जाता है, जिससे सटीकता में बहुत अधिक हानि नहीं होती। एल्गोरिदम को एक कुशल VLSI आर्किटेक्चर पर मानचित्रित किया जाता है और डेटा प्रवाह पाइपलाइनिंग और समानांतरता के सिद्धांतों का लाभ उठाता है। ऑप्टिकल फ्लो अनुमान में कई कार्य शामिल होते हैं जैसे कि गॉसियन स्मूथिंग, ग्रेडियेंट गणना, सबसे छोटे वर्ग मैट्रिक्स calculation, और वेग अनुमान, जिन्हें पाइपलाइन के तरीके से संसाधित किया जाता है। प्रस्तावित वास्तुकला का अनुकरण किया गया और इसे एक ज़ाइलिंक्स फील्ड प्रोग्रामेबल गेट एरे पर सynthesize करके सत्यापित किया गया, जिसने 55 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति पर कार्य करते समय 40% से कम सिस्टम संसाधनों का उपयोग किया। बेंचमार्क अनुक्रमों पर प्रयोगात्मक परिणामों में L-K एल्गोरिदम के हाल के हार्डवेयर कार्यान्वयन की तुलना में सटीकता में 42% सुधार और पांच गुना गति में वृद्धि दिखाई गई।