System fuzji obrazów wizyjnych i termowizyjnych dla potrzeb monitorowania otoczenia w czasie rzeczywistym

• Autorzy: Putz B. , Timofiejczuk A. , Bartyś M. , Gwardecki J.

Warianty tytułu

EN

System of TV and thermal image fusion for real-time application monitoring

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł prezentuje stan prac nad systemem fuzji obrazów z kamer IR i TV realizowanym w ramach projektu rozwojowego. Omówiona została koncepcja systemu, metodyka badań laboratoryjnych, wybór algorytmów oraz ich implementacja sprzętowa działająca w czasie rzeczywistym. System zrealizowany w pojedynczym układzie FPGA wyróżnia się wysoką elastycznością i bardzo oszczędnym wykorzystaniem układów mnożących i logicznych. Przedstawione rozwiązania mają charakter ogólny i mogą mieć zastosowanie w różnorodnych systemach nadzoru i diagnostyki.

EN

The paper presents the state of research dealing with TV and thermal image fusion (Fig. 3) performed within the framework of national research and development project. There are presented main results of the project. Solutions found are evaluated as general and therefore, the spectrum of possible implementations of the system pass over primary assumptions. Typical application areas of the image fusion system concern supervisory and diagnostics systems. The idea of the system, the methodology of laboratory research with the use of prototype platform, designed for testing algorithms realized as C plugins (Fig. 1), and laboratory optoelectronic head (Fig. 2) are presented. The paper presents as well the investigations of algorithms promising real-time implementation. Finally, the phase correlation algorithm for image registration [8] as well as Laplacian pyramid algorithm for image fusion ([9], Fig. 4, 5) have been chosen for system of TV and thermal image fusion. System has been realized on a chip making use from single FPGA (Fig. 6). Presented system stands out from similar solutions [2-4] with high flexibility, facility of quick reconfiguration and very good economical factors.

Słowa kluczowe

PL

głowica optoelektroniczna; kamera termowizyjna; dopasowanie obrazów; korelacja fazowa; układy FPGA

EN

optoelectronic head; thermal camera; image registration; image alignment; phase correlation; Laplacian pyramid; FPGA circuits

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 57, nr 7
• Strony: 784--788
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Putz B.

autor

Timofiejczuk A.

autor

Bartyś M.

autor

Gwardecki J.

• Instytut Automatyki i Robotyki Politechniki Warszawskiej, ul. Św. Andrzeja Boboli 8, 02-525 Warszwa,

Bibliografia

• [1] Mitchell H. B.: Image Fusion. Theories, Techniques and Applications. Springer 2010.
• [2] Dwyer D., Hickman D., L., Riley T., Heather J., P., Smith M., I.: Real time implementation of image alignment and fusion on a police helicopter. Proc. SPIE, Vol. 6226, 2006, 11 pp.
• [3] Sims O., Irvine J.: An FPGA implementation of pattern-selective pyramidal image fusion. IEEE Proceedings of Field-Programmable Logic and Applications, FPL’2006, 1-4.
• [4] Waters T., Swan L., Rickman R.: Real-time Image Registration and Fusion in an FPGA Architecture (Ad-FIRE). Proc. SPIE 8042, April 2011, 6 pp.
• [5] Zitová B., Flusser J., Šroubek F.: Image Registration: A Survey and Recent Advances. ICIP 2005 Tutorial, 1-55.
• [6] Kondej M., Putz B., Bartyś M.: Szybki algorytm dopasowania obrazów dla potrzeb fuzji w czasie rzeczywistym. Pomiary Automatyka Robotyka, nr 11, 2010, 134-138.
• [7] Reddy B. S, Chatterji B. N.: An FFT-based technique for translation, rotation and scale-invariant image registration. IEEE Transactions on Image Processing, vol. 5, 1996, 1266-1271.
• [8] Antoniewicz A., Kondej M., Putz B.: Implementacja algorytmu dopasowania obrazów IR i TV w układzie FPGA. Rozdz. 27 w: Projektowanie, analiza i implementacja systemów czasu rzeczywistego, pod red. L. Trybusa i S. Samoleja, WKiŁ 2011, 329-340 (w druku).
• [9] Antoniewicz A., Jamrozik W., Kondej M., Putz B.: Sprzętowa realizacja fuzji obrazów metodą piramidy Laplace’a w systemach nadzoru i diagnostyki. Pomiary Automatyka Kontrola, vol. 57, nr 7/2011, str. 789-793.
• [10] Tao L., Ngo H., Zhang M., Livingston A., Asari V.: A Multi-sensor Image Fusion and Enhancement System for Assisting Drivers in Poor Lighting Conditions. Proceedings of the 34th Applied Imagery and Pattern Recognition Workshop, 2005, 1-6.