一种面向烟支复杂花纹异常检测的新型FPGA硬件加速器制造技术

本发明专利技术公开了一种面向烟支复杂花纹异常检测的FPGA硬件加速器，包括处理器系统、烟草图像预处理模块以及推理加速模块，具体的：处理器系统，负责逻辑控制的任务，包括数据传输，任务调度；烟草图像预处理模块，通过MIPI接口接收外接摄像头采集到的高清图像，并对接收到的高清图像做剪裁、灰度转换以及均值滤波图像预处理操作；推理加速模块，由多个DPU IP组成，每个DPU IP包括混合计算阵列模块、高性能调度模块、指令获取单元模块以及全局内存池模块，支持自定义算子处理模块；CPU通过控制器以及总线从图像预处理模块提取图像数据到片外存储器；由所述推理加速模块出来的最终结果数据通过HDMI控制器将结果输出并呈现到外部显示器。

【技术实现步骤摘要】

本专利属于烟草工艺，具体涉及一种面向烟支复杂花纹异常检测的fpga硬件加速器。

技术介绍

1、随着市场对于烟草产品质量的要求越来越高，卷烟的竞争日益激烈，在卷烟的自动化生产过程中，难免会产生一些烟支外观异常，例如水松纸脱落、水松纸泡皱、双层水松纸等。如何在提高烟支的缺陷检测准确度的同时不降低自动化生产的效率，以此来提高产品质量显得尤为重要。

2、早些时候，基于人工肉眼的视觉缺陷检测是常用的缺陷检测方法，然而目前自动生产流水线能达到每秒钟几百支的生产速度，于是基于机器视觉的缺陷检测方法逐渐替代了基于人工肉眼的视觉缺陷检测方法。

3、目前烟支异常检测大多采用传统基于机器视觉的阈值分割算法，针对简单颜色下烟支及滤嘴做异常检测，而针对具有复杂花纹水松纸的烟支的高档卷烟，这类卷烟将对阈值分割算法的检测产生极大干扰，导致非常高的误剔率，难以应用。因此，针对复杂花纹的烟草异常检测，可以采用基于卷积神经网络的深度学习来实现。

4、目前通过预先在算力强的gpu设备上训练模型，学习数据特征，再在目标设备上进行模型推理计算。过程中，我们发现由本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种面向烟支复杂花纹异常检测的FPGA硬件加速器，其特征在于，包括处理器系统、烟草图像预处理模块以及推理加速模块，具体的：

2.如权利要求1所述的一种面向烟支复杂花纹异常检测的FPGA硬件加速器，其特征在于，在烟草图像预处理模块中，首先对外接摄像头采集到的高清图像经过剪裁，将原先1100×640的图像剪到448×448大小，然后对图像采取灰度转换的操作，再通过均值滤波的方法减小噪声。

3.如权利要求1所述的一种面向烟支复杂花纹异常检测的FPGA硬件加速器，其特征在于，所述自定义算子处理模块为attention模块，整个Attention的计算过程分解为四个阶段...

【技术特征摘要】

1.一种面向烟支复杂花纹异常检测的fpga硬件加速器，其特征在于，包括处理器系统、烟草图像预处理模块以及推理加速模块，具体的：

2.如权利要求1所述的一种面向烟支复杂花纹异常检测的fpga硬件加速器，其特征在于，在烟草图像预处理模块中，首先对外接摄像头采集到的高清图像经过剪裁，将原先1100×640的图像剪到448×448大小，然后对图像采取灰度转换的操作，再通过均值滤波的方法减小噪声。

3.如权利要求1所述的一种面向烟支复杂花纹异常检测的fpga硬件加速器，其特征在于，所述自定义算子处理模块为attention模块，整个attention的计算过程分解为四个阶段，具体如下：

4.如权利要求3所述的一种面向烟支复杂花纹异常检测的fpga硬件加速器，其特征在于，基于所述attention模块设计特征融合结构，首先，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张弛，李钰靓，范礼峰，孟文超，刘万里，朱增旭，邓贵杭，秦婷，
申请(专利权)人：浙江中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：