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| 研究生： |
施松甫 SHIH, Sung-Fu |
|---|---|
| 論文名稱： |
適用於大尺寸菲涅爾轉換之FPGA硬體電路架構實現 The FPGA Implementation of Large Scale Fresnel Transform |
| 指導教授： |
黃文吉
Hwang, Wen-Jyi 吳榮根 Wu, Jung-Gen |
| 學位類別： |
碩士 Master |
| 系所名稱： |
資訊工程學系 Department of Computer Science and Information Engineering |
| 論文出版年： | 2016 |
| 畢業學年度： | 104 |
| 語文別： | 中文 |
| 論文頁數： | 48 |
| 中文關鍵詞： | 菲涅耳轉換 |
| 英文關鍵詞： | Off-Chip RAM |
| DOI URL： | https://doi.org/10.6345/NTNU202203646 |
| 論文種類： | 學術論文 |
| 相關次數： | 點閱：93 下載：11 |
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本論文主要的目的是在FPGA(Field Programmable Gate Array)平台上實作一個硬體架構實現，利用FPGA上面的 Off-Chip RAM並且使用主動型態存取記憶體之適用於大尺寸菲涅耳轉換硬體系統架構，為了要因應隨著科技進步3D全像圖的尺寸越來越大而需要的處理資料量越來越多，以前一般的處理方式將資料放在ON-Chip RAM，這樣會需要非常大尺寸的ON-Chip RAM ，它的價格非常昂貴導致電路生產成本就會相對的提高。
本論文的目的是希望將大尺寸全像圖影像資料放Off-Chip RAM上，並且用主動型態讀寫電路去有效率的控制Off-Chip RAM的讀寫資料，而不需由CPU額外設定及控制，這樣一來就能在不影響太多速度得情況下，大量減少ON-Chip RAM的使用，這樣一來的話就可以讓電路面積大幅度的下降，也能提升本電路的實用性。為了更進一步的加速電路的執行速度本論文中也提出一個新的資料存取架構來降低記憶體讀取次數，使得系統即使操作在Off-Chip記憶體的情況下，仍可執行快速計算。
參考文獻
[1] U. Schnars and W.P. Jueptner, Digital Holography, Springer-Verlag, 2005.
[2] E. Cuche, P. Marquet and C. Depeursinge, “Simultaneous amplitude-contrast and quantitative phase-contrast microscopy by numerical reconstruction of Fresnel of-axis holograms,” Appl. Opt., vol. 38, pp. 6994–7001, 1999.
[3] M. Born and E. Wolf, Principles of optics, Cambridge University Press, 1999.
[4] H. Oberst, D. Kouznetsov, K. Shimizu, J. Fujita, and F. Shimizu, “Fresnel diffraction mirror for atomic wave,” Phys. Rev. Lett., vol. 94, no.013203, 2005.
[5] R. C. MacLaurin, Light, Columbia University Press, 1909.
[6] N. Pandey, D. P. Kellya, T. J. Naughtona and B. M. Hennellya, “Speed up of Fresnel transforms for digital holography using precomputed chirp and GPU processing,” Proc. SPIE, vol. 7442, 2009.
[7] Z. Zhu, M. Sun, H. Ding, S. Feng, and S. Nie, “Fast numerical reconstruction of digital holography based on graphic processing unit,” Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics, 2009.
[8] T. Shimobaba, Y. Sato, J. Miura, M. Takenouchi, and T. Ito, “Real-time digital holographic microscopy using the graphic processing unit,” Opt. Express, vol. 16, pp. 11776-11781, 2008.
[9] T. Nishitsuji, T. Shimobaba, T. Sakurai, N. Takada, N. Masuda, and T. Ito, “Fast calculation of Fresnel diffraction calculation using AMD GPU and OpenCL”, Digital Holography and Three-Dimensional Imaging, OSA Techinal Digest Optical Society of America, 2011.
[10] N. Masuda, T. Ito, K. Kayama, H. Kono, S. Satake, T. Kunugi, and K. Sato, “Special purpose computer for digital holographic particle tracking velocimetry,” Opt. Express, vol. 14, pp. 587-592, 2006.
[11] 莊子昕, 以菲涅耳轉換及相位展開為基礎之數位全像顯微鏡在FPGA上之實現, 國立臺灣師範大學資訊工程研究所, 2012.
[12] Altera Corporation, DDR and DDR2 SDRAM Controller Compiler User Guide, 2009.
[13] 陳建廷, 適用於高速菲涅耳轉換之積體電路架構設計, 國立臺灣師範大學資訊工程研究所, 2013.
