1 / 25

FPGA ÜZERİNDE İKİ BOYUTLU KONVOLÜSYON İŞLEMİ GERÇEKLENMESİ

İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ ELEKTRİK ELEKTRONİK FAKÜLTESİ. FPGA ÜZERİNDE İKİ BOYUTLU KONVOLÜSYON İŞLEMİ GERÇEKLENMESİ. Abdullah Usta 040030418 Mayıs 2008. Neden Görüntü İşleme?. Savunma sanayiinden tüketici elektroniğine kadar bir çok sektörde görüntü işlemeye ihtiyaç duyulmaktadır.

seth
Télécharger la présentation

FPGA ÜZERİNDE İKİ BOYUTLU KONVOLÜSYON İŞLEMİ GERÇEKLENMESİ

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ ELEKTRİK ELEKTRONİK FAKÜLTESİ FPGA ÜZERİNDE İKİ BOYUTLU KONVOLÜSYONİŞLEMİ GERÇEKLENMESİ Abdullah Usta 040030418 Mayıs 2008

  2. Neden Görüntü İşleme? • Savunma sanayiinden tüketici elektroniğine kadar bir çok sektörde görüntü işlemeye ihtiyaç duyulmaktadır. • Kişi tanıma • Cisim tanıma • Görüntüyü güzelleştirme • Görüntü işleme teknikleri: • görüntü analizi, • görüntü onarımı, • görüntünün iyileştirilmesi, • görüntünün sıkıştırılması(kodlanması), • görüntünün bölütlendirilmesi

  3. Sayısal İşaret İşleme • Mobil telefonlardan uçak elektronigine kadar çok yaygın bir teknoloji alaninda sayısal işaret işlemenin kullanımı mevcuttur. • Sayısal işaret işleme mikroişlemcilerle gerçeklenebildiği gibi, özel olarak bu amaçla üretilmiş sayısal işaret işleyiciler(DSP) de vardır. • Bu çalışmada işaret işleme FPGA üzerinde yapılmıştır.

  4. KONVOLÜSYON İŞLEMİ • Piksellerin komşuluğundan faydalanarak, bir filtre çekirdeğinin (konvolüsyon maskesi) resim üzerinde gezdirilmesi ile yapılır.

  5. Filtre örnekleri Kaynak Resim

  6. Filtre örnekleri Yüksek geçiren filtre ile süzülmüş resim

  7. Filtre örnekleri Bulanık filtre ile süzülmüş resim

  8. Filtre örnekleri Sinc filtre ile süzülmüş resim

  9. FPGA Nedir? • Field Programmable Gate Array (FPGA) genel olarak programlanabilir aygıt olarak tanimlanir. • Genel tanım olarak “Bir lojik blok dizisi, bu dizinin çevresinde bir halka oluşturan giriş çıkış birimleri ve bütün bu birimleri birbirine bağlayan programlanabilir ara bağlantılardan oluşan aygıttır” denebilir.

  10. İşlem Devresi İşlem Devresinin Blok Diyagramı RAM KONTROLÖR KONVOLÜSYON RS232 Haberleşme Modülü RAM Denetleyicisi FPGA

  11. Konvolüsyon Modülü Resim üzerinde pencere matrisi

  12. Konvolüsyon Modülü Pencereleme modülünün blok diyagramı

  13. Konvolüsyon Modülü Çarpma-toplama bloğunda kullanılan sayı sistemi

  14. Çarpma-toplama bloğu veri akış diyagramı

  15. RAM Kontrolör Modülü • RAM’den sırası ile gelen verilerin konvolüsyon modülüne gönderilip, oradan gelen verileri de RAM’e göndermekle yükümlü birimdir. Örnek pencere matrisi

  16. RAM Kontrolör durum diyagramı

  17. Donanım Test Sonuçları Konvolüsyon bloğu benzetim sonucu

  18. Donanım Test Sonuçları Kaynak resim

  19. Donanım Test Sonuçları FPGA üzerinde Gauss alçak geçiren filtre ile süzülmüş resim

  20. Donanım Test Sonuçları FPGA üzerinde yüksek geçiren filtre ile süzülmüş resim

  21. Donanım Test Sonuçları Kaynak resim

  22. Donanım Test Sonuçları FPGA üzerinde Gauss alçak geçiren filtre ile süzülmüş resim

  23. Donanım Test Sonuçları FPGA üzerinde yüksek geçiren filtre ile süzülmüş resim

  24. Sonuç • Bu çalışma FPGA üzerinde fotoğraf makinesi gerçeklenmesinin bir sonraki basamağı olarak görülebilir. • Ayrıca, FPGA üzerinde görüntü işlemeye giriş mahiyetinde olup, daha farklı görüntü işleme tekniklerine de ön ayak olabilecek niteliktedir. • Yapılan çalışmadaki algoritmaların biraz daha düzenlenmesi ile video işleme yapmak da mümkündür. Mevcut durumda 160 ms’de bir çerçeve(frame) hazır hale gelmektedir(saat frekansı: 50 MHz) • Bu çalışma, gömülü sistem üzerinde gerçeklendiği için; televizyon, video kaydedici, dijital fotoğraf makinesi gibi ürünlerde doğrudan(FPGA ile) kullanılabildiği gibi, yapılan tasarım ile ASIC halde üretilip de kullanılabilir.

  25. TEŞEKKÜRLER

More Related