Przetwarzanie obrazów wysokiej rozdzielczości w układach FPGA

• Autorzy: Gorgoń M.

Warianty tytułu

EN

High-resolution FPGA-based image processing

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W publikacji przedstawiono zarys problematyki akwizycji i transmisji obrazu wysokiej rozdzielczości. Omówiono architekturę kompleksowych systemów przetwarzania obrazów w kontekście implementacji w układach FPGA. Poruszono tematykę architektury toru wizyjnego. Pokazano zaproponowany i zestawione stanowisko do analizy obrazów wysokiej rozdzielczości. Pokazano osiągnięte rezultaty, wskazując na wysoką, możliwą do osiągnięcia wydajność układu FPGA jako procesora wizyjnego.

EN

The paper presents an outline of HD image acquisition and transmis-sion. Attention is paid to the video signal of high bit rate, transmitted from the digital video camera as a data stream. Interfaces between digital video cameras and accelerators card for image processing are listed. The paper discusses the architecture of complex, image processing, reconfigurable, FPGA-based systems. The author draws attention to the changing nature of calculations during the transition from image processing to image analysis. There is proposed a strategy for integration in FPGA both pipelined MISD (Multiple Instruction Streams Single Data Stream) architecture and MIMD (Multiple Instruction Streams Multiple Data Streams) parallel system for implementing calculations in a homogenous computing environment of FPGA resources. There is proposed a laboratory stand consisting of a set of devices for high-resolution image acquisition and processing using the Camera Link. There are given the experiment results. It should be noted that the actual bus throughput significantly differs from the maximum values defined in the specifications of the used standards. There are shown the limitations of communication interfaces used, whereas at the same time there is emphesized the high, achievable performance of the FPGA as a video processor.

Słowa kluczowe

PL

rekonfigurowalne systemy obliczeniowe; układy reprogramowalne; przetwarzanie obrazów

EN

reconfigurable computing; reprogrammable devices; image processing

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 56, nr 7
• Strony: 752--754
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.,

Twórcy

autor

Gorgoń M.

• Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Al. Mickiewicza 30, 30-059 kraków,

Bibliografia

• [1] Athanas P. M., Abbott A. L.: Image Processing on a Custom Computing Platform, Proceedings FPL’94, Lecture Notes in Computer Science vol. 705, pp. 156-167, Springer-Verlag, Berlin, Germany 1994.
• [2] Todman T., Luk W.: Methods and Tools for High-Resolution Imaging, Field-Programmable Logic and Application 14th International Conference, FPL 2004, Proceedings, Lecture Notes in Computer Science, vol. 3203, pp. 627-636, Springer Berlin, Germany, 2004.
• [3] Scheiber S.: Getting Camera Link specs right, Test & Measurement World, http://www.tmworld.com/article/323033-Getting_Camera_ Link _ specs_right.php, 2006.
• [4] Gorgoń M.: Architektury rekonfigurowalne do przetwarzania i analizy obrazu oraz dekodowania cyfrowego sygnału wideo (monografia), Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, Seria Rozprawy i Monografie nr 161, AGH, Kraków, 2007.
• [5] Wiatr K.: Akceleracja obliczeń w systemach wizyjnych, WNT, Warszawa 2003.
• [6] Tadeusiewicz R.: The Multiprocessor Architectures for Image Processing, Lecture Notes on Computer Vision and Artificial Intelligence, pp. 223-269, Ossolineum, Wrocław 1990.
• [7] Sawa P.: Implementacja algorytmów przetwarzania obrazów w oparciu o heterogeniczne zasoby układu Virtex II Pro, Praca Magisterska, AGH, Kraków, 2009.
• [8] Kryjak T., Gorgoń M.: Pipeline implementation of the 128-bit block cipher CLEFIA in FPGA, 19th International Conference on Field Programmable Logic and Applications, ISSN 1946-1488, pp. 373-378, IEEE, Prague, Czech Republik.
• [9] Ludwin T., Oleksiak J.: Implementacja operacji przetwarzania i analizy obrazu w nowoczesnych układach FPGA, Praca Magisterska, AGH, Kraków, w przygotowaniu.