Введение
ГЛАВА 1. Алгоритмы и аппаратные средства обработки изображений 7
1.1. Этапы работы системы технического зрения 7
1.1.1. Получение изображения 7
1.1.2. Обработка и анализ видеоданных 8
1.1.3: Передача получаемых данных в удалённый компьютер 10
1.2. Задачи обработки изображений 11
1.3. Организация вычислений 15
1.3.1. Представление алгоритмов 15
1.3.2. Методы"разложения задачи на аппаратуру 19
1.3.3. Параллелизм и конвейерность 21
1.4. Свойства вычислительных средств 25
1.4.1. Процессоры 25
1.4.2. Программируемая логика ПЛИС 29
1.4.3. Характеристики производительности 30
1.4.4. Сравнения 31
Выводы главы 1 32
ГЛАВА 2. Анализ алгоритмов первичной обработки изображений 34
2.1. Параметры вычислительных ресурсов алгоритмов обработки изображений 34
2.1.1. Параметризованная схема потоков данных 35
2.1.2. Граф зависимости алгоритмических параметров 36
2.1.3. Параметры ПСПД 39
2.1.4. Требуемый объём внутренней памяти микросхемы для оконных операций 40
2.2. Анализ задач низко- и среднеуровневой обработки изображений 49
2.2.1. Низкоуровневая обработка 50
2.2.2. Среднеуровневая обработка 57
2.2.3. Детекторы простых элементов изображения 57
2.2.4. Морфологическая обработка изображений 74
Выводы главы 2 75
ГЛАВА 3. Элементная база электроники для реализации первичной обработки цифровых изображений 77
3.1. Параметры архитектуры видеосистем 77
3.2. Датчики изображения 78
3.3. Память в составе видеоустройства 80
3.3.1. Роль внутренней памяти в составе видеоустройства 81
3.3.2. Внешняя память в составе видеоустройства 81
3.3.3. Ограничения, накладываемые на память операциями нижнего и среднего уровня обработки изображений 90
3.4. Процессор в составе видеоустройства 91
3.4.1. Роль механизмов работы с памятью процессора в видеосистеме 92
3.4.2. Ввод/вывод видеоинформации в процессоре 94
3.4.3. Анализ возможностей ЦСП в задаче обработки видеоданных 95
3.5. ПЛИС в составе видеоустройства 98
3.5.1. Свойства и характеристики ПЛИС 98
3.5.2. Анализ возможностей ПЛИС в задаче обработки изображений 102
3.6. Сравнение параметров ПЛИС и ЦСП 104
3.7. Влияние свойств ЗАП-графа на архитектуру 108
Выводы главы 3 ПО
ГЛАВА 4. Программно-аппаратная система ПЛИС-ЦСП 112
4.1. Разбиение алгоритмов обработки изображения между ПЛИС и ЦСП 112
4.2. Архитектура системы, состоящей из МВП, ПЛИС и ЦСП 115
4.3. Формат передачи данных между ПЛИС и ЦСП 120
4.5. Формализм построения архитектурного решения для заданного алгоритма обработки видеоданных 121
Выводы главы 4 122
ГЛАВА 5. Пример использования метода разложения задач обработки изображений нижнего и среднего уровня на архитектуру ПЛИС-ЦСП 124
5.1. Разработка сканера штриховых кодов 124
5.1.1. Алгоритм работы сканера штриховых кодов 125
5.1.2. Параметризованная схема потоков данных для алгоритмов нижнего и среднего уровней обработки видеоданных 131
Выводы главы 5 135
Заключение 137
Основные результаты диссертационной работы: 137
Литература:
