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第515章 专芯专用（第2页）

吕辰听到这里，举起手。

“陈教授，我插一句。”

陈教授停下笔，看着他。

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“您用的是均值滤波？”

“对，均值滤波。”

吕辰摇了摇头：“均值滤波需要乘法器。像素值乘系数，再累加，再除法。乘法器在五微米工艺下面积太大，而且度慢。”

他在自己笔记本上画了一个简图，推到桌子中间。

“我建议用中值滤波。中值滤波只需要比较器，不需要乘法器。九个像素的值，找中间那个。比较器比乘法器简单得多，面积小、度快。”

陈教授盯着那张图看了几秒。

他没有立刻回答。

会议室里安静了两秒，只有日光灯的嗡嗡声。

然后他忽然笑了一下，很轻，像是在对自己说。

“你说得对。我想复杂了。”

他用笔在图纸上改了一笔，把“均值滤波”划掉，写上“中值滤波”。

“排序网络，九个数找中值，用九个比较器搭成排序网络。纯组合逻辑，一个时钟周期就能输出结果。”

钱兰在旁边插了一句：“九个比较器，面积大概多大？”

陈教授想了想：“按你们标准单元库里的比较器来算，八位的，大概几十个门。九个，加上连线，几百个门。可以接受。”

他在笔记本上记了一笔，然后继续往下讲。

“接下来是对比度增强。”

他在图上画了一个新的方框。

“焊盘是金属的，反光强，灰度值高。背景是陶瓷或者塑料的，反光弱，灰度值低。对比度增强就是让这种差异更明显。硬件实现用查找表。输入位灰度，输出位灰度。映射关系预先算好，固化在ro里。”

钱兰立刻接话：“乘位的ro，约o个存储单元。面积很小，没问题。”

陈教授点了点头，手指移到下一个方框。

“最关键的一步，自适应二值化。”

他在方框旁边写了一行字：把灰度图像变成黑白二值图像（o＝背景，＝焊盘）。

“为什么不能用固定阈值？因为光照不均匀。芯片中间和边缘的亮度可能不一样，固定阈值会导致中间焊盘能识别、边缘焊盘被漏掉。”

他抬起头，看着三个人。

“所以要用局部自适应阈值。取当前像素周围n乘n区域的灰度均值，以此为阈值。”

他在图上画了一个示意图，一个像素周围围着八个邻居，组成乘的区域。

“局部均值的计算不需要乘法器。九个像素的和可以用加法树实现，除以九可以用移位加法近似。”

诸葛彪开口了：“加法树的度呢？”

“一个时钟周期。”陈教授说，“九个位数相加，用三级加法树，每级延迟几十纳秒。一兆赫的时钟周期是一微秒，绰绰有余。”

他在纸上算了一下，然后抬起头。

“预处理部分，到此结束。输入模拟视频，输出二值化像素流。全部硬件实现，每一行像素进来，实时处理，实时输出，没有帧延迟。”

他在图纸上画了一条横线，表示第一部分结束。

然后翻开第三张图。

“第二步，特征提取。”

他的声音提高了一些，铅笔在纸上点了几下。

“这是整个算法中最核心、最巧妙的部分。”

吕辰盯着那张图，心跳微微加。他知道，这才是真正的难点。

陈教授拿起粉笔，在黑板上画了一行二值化的像素：ooooooo。

“这一行像素，连续的白像素从第列到第列，长度。我们可以把它压缩成一个线段：start=，end=，ength=。”