ПЛИС-система выделения ключевых точек при обработке изображений

В управляющих системах в качестве центрального вычислительного узла все чаще применяются ПЛИС-системы. Однако высокие комбинационные задержки логических схем на гибкой логике и низкая максимальная тактовая частота ПЛИС-систем ограничивают их применение. В работе предложен оригинальный алгоритм выделения признаков изображения - ключевых (реперных) точек, которые могут быть использованы для поиска объекта в кадре по заданному эталону. Ключевые точки определены для участков изображения, которые подвергаются аффинным преобразованиям, т.е. вращению и масштабированию. Применение ПЛИС-систем обусловлено необходимостью использования предложенных алгоритмов во встраиваемых системах с разрешением камер 640×480 пикселей при скорости 25 кадров в секунду. В работе проведен анализ скорости обработки кадра алгоритмами, реализованными на других платформах. Приведены количественные характеристики ресурсов на примере семейства ПЛИС Spartan-6 фирмы Xilinx, качество которых оценивалось тестированием. Разработанный алгоритм характеризуется устойчивостью, инвариантностью, стабильностью, и его аппаратная реализация имеет сравнимую скорость выполнения по отношению к самым быстрым алгоритмам подобного класса. За счет малого количества потребляемых ресурсов ПЛИС имеется возможность масштабирования и повышения производительности.
Антон Игоревич Шариков
Национальный исследовательский университет «МИЭТ», г. Москва, Россия
Елена Михайловна Шарикова
Национальный исследовательский университет «МИЭТ», г. Москва, Россия
Поделиться