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摘要
为了提高嵌入式系统设计中电容层析成像(ECT)的图像重构速度，研究了一种针对进阶精简指令集机器+现场可编程门阵列（ARM+FPGA）硬件架构的图像重构算法加速技术。针对广泛应用且鲁棒的Landweber迭代算法（ILA），首先分析算法结构，然后基于FPGA的流水线特点，改进ILA涉及的循环结构，从而达到加速的效果。同时，针对ARM+FPGA架构的特点，讨论了ARM核与FPGA核各自的任务分配方式，进一步优化了算法速度。为了验证算法的有效性，本文分别在台式计算机（使用MATLAB编程）和ZYNQ平台（使用本文提出的加速方法）进行了图像重构实验，从图像重构耗时、图像相对误差和图像相关系数三个指标论证本文提出方法的有效性。实验结果显示，使用本文搭建的平台进行Landweber算法的成像时，每个图像的运行时间比在PC上使用MATLAB编程的时间减少了30%-40%。本研究在保持重构精度的同时有效提升了迭代算法的速度，对于ECT系统的硬件加速具有一定适用性。
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