基于飞行时间(Time of Flight,ToF)的三维(three dimensional,3D)成像技术属于主动式三维成像技术,其通过测量调制光“飞行”往返于目标物体与传感器之间所需要的时间,进而计算出目标物体的距离信息。相较于其他3D成像方式,基于ToF的3D...基于飞行时间(Time of Flight,ToF)的三维(three dimensional,3D)成像技术属于主动式三维成像技术,其通过测量调制光“飞行”往返于目标物体与传感器之间所需要的时间,进而计算出目标物体的距离信息。相较于其他3D成像方式,基于ToF的3D成像方法具有微型化、结构简单、功耗低等优势。随着技术的发展,间接ToF(Indirect ToF,IToF)图像传感器像素尺寸逐渐缩小、分辨率逐渐增大、精度逐渐提高,应用于多种场景,但是其仍然存在背景光干扰、多径干扰、运动伪影等问题。本文第一节介绍ToF图像传感器的工作原理;第二节总结分析ToF图像传感器的参数指标及其发展趋势;第三节分析ToF图像传感器面临的挑战并提供解决方案;第四节分析应用于ToF技术的图像校正及还原算法。展开更多
全同态加密(FHE)由于其可以实现隐私数据的计算,大大提高了数据的安全性而在医疗诊断、云计算、机器学习等领域取得了广泛的关注。但是全同态密码高昂的计算代价阻碍了其广泛应用。即使经过算法和软件设计优化,FHE全同态加密中一个整数...全同态加密(FHE)由于其可以实现隐私数据的计算,大大提高了数据的安全性而在医疗诊断、云计算、机器学习等领域取得了广泛的关注。但是全同态密码高昂的计算代价阻碍了其广泛应用。即使经过算法和软件设计优化,FHE全同态加密中一个整数明文的密文数据规模可以达到56 MByte,端侧生成的密钥最大都会达到11 k Byte。密文以及密钥数据规模过大引起严重的计算和访存瓶颈。存内计算(PIM)是一个解决该问题的有效方案,其完全消除了内存墙的延迟和功耗问题,在端侧计算大规模数据时更具优势。利用存内计算加速全同态计算的工作已经被广泛研究,但是全同态加密端侧的执行过程由于耗时的模运算也面临着执行时间的瓶颈。该文分析了BFV方案加密、解密、密钥生成操作中各个关键算子的计算开销,发现模计算的计算开销平均占比达到了41%,延迟占比中访存占97%,因此,该文提出一个名为魔方派(M^(2)PI)的基于静态随机存取存储器(SRAM)存内计算的模运算加速器设计。实验结果表明,该文所提加速器相比CPU中模计算有1.77倍的计算速度提升以及32.76倍能量的节省。展开更多
当前胚胎硬件的实际工程应用受到限制,原因在于其应用设计自动化程度低,功能分化主要由人工完成,导致大规模电路功能分化难以实现.基于大规模电路功能分化的需要,针对典型多层胚胎硬件结构,提出了胚胎硬件功能的层次式有向超图描述及其...当前胚胎硬件的实际工程应用受到限制,原因在于其应用设计自动化程度低,功能分化主要由人工完成,导致大规模电路功能分化难以实现.基于大规模电路功能分化的需要,针对典型多层胚胎硬件结构,提出了胚胎硬件功能的层次式有向超图描述及其存储方式,开发了基于正则匹配的硬件语言描述到层次式有向超图的转换算法,从而有效地将胚胎硬件功能分化问题转换为不同粒度的超图划分问题.为了建立分粒度层次式有向超图模型,进而设计并实现了胚胎硬件的硬件语言描述到有向超图的转换系统(Hypergraph For Embryonics,HGFE).实验及分析表明,该系统适用于几十门至几万门的测试电路,为胚胎硬件功能分化提供了良好的图论模型,并和有向无环图对比,建模时间减少了至少28.7%,存储空间减少了至少30.1%,验证了该方法的优越性.展开更多
文摘基于飞行时间(Time of Flight,ToF)的三维(three dimensional,3D)成像技术属于主动式三维成像技术,其通过测量调制光“飞行”往返于目标物体与传感器之间所需要的时间,进而计算出目标物体的距离信息。相较于其他3D成像方式,基于ToF的3D成像方法具有微型化、结构简单、功耗低等优势。随着技术的发展,间接ToF(Indirect ToF,IToF)图像传感器像素尺寸逐渐缩小、分辨率逐渐增大、精度逐渐提高,应用于多种场景,但是其仍然存在背景光干扰、多径干扰、运动伪影等问题。本文第一节介绍ToF图像传感器的工作原理;第二节总结分析ToF图像传感器的参数指标及其发展趋势;第三节分析ToF图像传感器面临的挑战并提供解决方案;第四节分析应用于ToF技术的图像校正及还原算法。
文摘全同态加密(FHE)由于其可以实现隐私数据的计算,大大提高了数据的安全性而在医疗诊断、云计算、机器学习等领域取得了广泛的关注。但是全同态密码高昂的计算代价阻碍了其广泛应用。即使经过算法和软件设计优化,FHE全同态加密中一个整数明文的密文数据规模可以达到56 MByte,端侧生成的密钥最大都会达到11 k Byte。密文以及密钥数据规模过大引起严重的计算和访存瓶颈。存内计算(PIM)是一个解决该问题的有效方案,其完全消除了内存墙的延迟和功耗问题,在端侧计算大规模数据时更具优势。利用存内计算加速全同态计算的工作已经被广泛研究,但是全同态加密端侧的执行过程由于耗时的模运算也面临着执行时间的瓶颈。该文分析了BFV方案加密、解密、密钥生成操作中各个关键算子的计算开销,发现模计算的计算开销平均占比达到了41%,延迟占比中访存占97%,因此,该文提出一个名为魔方派(M^(2)PI)的基于静态随机存取存储器(SRAM)存内计算的模运算加速器设计。实验结果表明,该文所提加速器相比CPU中模计算有1.77倍的计算速度提升以及32.76倍能量的节省。
文摘当前胚胎硬件的实际工程应用受到限制,原因在于其应用设计自动化程度低,功能分化主要由人工完成,导致大规模电路功能分化难以实现.基于大规模电路功能分化的需要,针对典型多层胚胎硬件结构,提出了胚胎硬件功能的层次式有向超图描述及其存储方式,开发了基于正则匹配的硬件语言描述到层次式有向超图的转换算法,从而有效地将胚胎硬件功能分化问题转换为不同粒度的超图划分问题.为了建立分粒度层次式有向超图模型,进而设计并实现了胚胎硬件的硬件语言描述到有向超图的转换系统(Hypergraph For Embryonics,HGFE).实验及分析表明,该系统适用于几十门至几万门的测试电路,为胚胎硬件功能分化提供了良好的图论模型,并和有向无环图对比,建模时间减少了至少28.7%,存储空间减少了至少30.1%,验证了该方法的优越性.
