Implementación del algoritmo CLAHE en tiempo real en un dispositivo SoC FPGA para transmisión de video UHD 4K
Autores: Kryjak, Tomasz; Blachut, Krzysztof; Szolc, Hubert; Wasala, Mateusz
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Implementación del algoritmo CLAHE en tiempo real en un dispositivo SoC FPGA para transmisión de video UHD 4K
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Extracción de información de imágenes mediante algoritmos de hardware de procesamiento.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Uno de los problemas encontrados en el campo de la visión por computadora y el análisis de datos de video es la extracción de información de imágenes de bajo contraste. Este problema puede abordarse de varias maneras, incluido el uso de algoritmos de ecualización de histogramas. En este trabajo, se implementa en hardware un método diseñado para este propósito: el algoritmo de Ecualización de Histograma Adaptativo Limitado por Contraste (CLAHE). Se utiliza una plataforma FPGA para este propósito debido a la capacidad de ejecutar cálculos paralelos y un consumo de energía muy bajo. Para habilitar el procesamiento de una resolución 4K (UHD, 3840 x 2160 píxeles) de una transmisión de video a 60 fps (cuadros por segundo) utilizando el método CLAHE, es necesario utilizar un formato de datos vectoriales y procesar múltiples píxeles simultáneamente. El algoritmo realizado en este trabajo puede ser un componente de un sistema de visión más grande, como en vehículos autónomos o drones, pero también puede admitir el análisis de imágenes submarinas, térmicas o médicas tanto por humanos como en un sistema automatizado.
Descripción
Uno de los problemas encontrados en el campo de la visión por computadora y el análisis de datos de video es la extracción de información de imágenes de bajo contraste. Este problema puede abordarse de varias maneras, incluido el uso de algoritmos de ecualización de histogramas. En este trabajo, se implementa en hardware un método diseñado para este propósito: el algoritmo de Ecualización de Histograma Adaptativo Limitado por Contraste (CLAHE). Se utiliza una plataforma FPGA para este propósito debido a la capacidad de ejecutar cálculos paralelos y un consumo de energía muy bajo. Para habilitar el procesamiento de una resolución 4K (UHD, 3840 x 2160 píxeles) de una transmisión de video a 60 fps (cuadros por segundo) utilizando el método CLAHE, es necesario utilizar un formato de datos vectoriales y procesar múltiples píxeles simultáneamente. El algoritmo realizado en este trabajo puede ser un componente de un sistema de visión más grande, como en vehículos autónomos o drones, pero también puede admitir el análisis de imágenes submarinas, térmicas o médicas tanto por humanos como en un sistema automatizado.