Un diseño de circuito de algoritmo de fusión y cosido de imágenes en tiempo real basado en FPGA
Autores: Jia, Yu; Wang, Ruibo; Jiang, Xianyang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un diseño de circuito de algoritmo de fusión y cosido de imágenes en tiempo real basado en FPGA
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Unión de imágenes panorámicas
Registro de imágenes
Fusión de imágenes
Circuitos dedicados
Línea de unión
Procesamiento en tiempo real
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 39
Citaciones: Sin citaciones
En el ampliamente utilizado campo de la unión de imágenes panorámicas, las tecnologías clave cubren principalmente dos partes, es decir, el registro de imágenes y la fusión de imágenes. Para lograr un procesamiento en tiempo real y de bajo costo, los investigadores a menudo diseñan circuitos dedicados para varios algoritmos de unión de imágenes. Muchos estudios se centran en algoritmos de registro de imágenes e ignoran los algoritmos de fusión de imágenes, y mucho menos el diseño de circuitos dedicados. Además, para reducir el efecto fantasma y la deformación causada por las costuras en la unión, encontrar la mejor línea de costura basada en el área de superposición de la imagen de unión es crucial, lo que afecta directamente la calidad de la unión de imágenes y la fusión. Para resolver los problemas anteriores y lograr la fusión eficiente de imágenes registradas, se propuso un circuito de algoritmo de unión y fusión de imágenes basado en un algoritmo de programación dinámica para buscar líneas de costura. Los resultados experimentales integrales y un análisis teórico basado en dispositivos FPGA Cyclone IV muestran que, con una frecuencia de reloj de 100 MHz, el circuito propuesto tarda aproximadamente 7.04 ms en llevar a cabo el procesamiento de fusión de dos imágenes de 486 x 643, y la velocidad de cuadros correspondiente es de aproximadamente 142 FPS, logrando un efecto de unión en tiempo real perfecto y satisfaciendo la demanda de procesamiento de imágenes en tiempo real. Después de una derivación teórica y una comparación con otros trabajos similares, su velocidad de procesamiento es mejor que cuatro implementaciones de vanguardia.
Descripción
En el ampliamente utilizado campo de la unión de imágenes panorámicas, las tecnologías clave cubren principalmente dos partes, es decir, el registro de imágenes y la fusión de imágenes. Para lograr un procesamiento en tiempo real y de bajo costo, los investigadores a menudo diseñan circuitos dedicados para varios algoritmos de unión de imágenes. Muchos estudios se centran en algoritmos de registro de imágenes e ignoran los algoritmos de fusión de imágenes, y mucho menos el diseño de circuitos dedicados. Además, para reducir el efecto fantasma y la deformación causada por las costuras en la unión, encontrar la mejor línea de costura basada en el área de superposición de la imagen de unión es crucial, lo que afecta directamente la calidad de la unión de imágenes y la fusión. Para resolver los problemas anteriores y lograr la fusión eficiente de imágenes registradas, se propuso un circuito de algoritmo de unión y fusión de imágenes basado en un algoritmo de programación dinámica para buscar líneas de costura. Los resultados experimentales integrales y un análisis teórico basado en dispositivos FPGA Cyclone IV muestran que, con una frecuencia de reloj de 100 MHz, el circuito propuesto tarda aproximadamente 7.04 ms en llevar a cabo el procesamiento de fusión de dos imágenes de 486 x 643, y la velocidad de cuadros correspondiente es de aproximadamente 142 FPS, logrando un efecto de unión en tiempo real perfecto y satisfaciendo la demanda de procesamiento de imágenes en tiempo real. Después de una derivación teórica y una comparación con otros trabajos similares, su velocidad de procesamiento es mejor que cuatro implementaciones de vanguardia.