طراحی پردازش تصویر Embedded بر روی FPGA (زبان اصلی)
فن آوری چیپ های FPGA قایبیت هایی از قبیل انعطاف پذیری، تحقق سخت افزاری مدار و قابلیت موازی سازی را ارائه می دهند که به راحتی می توانند در پیاده سازی الگوریتم های پردازش تصویر مورد استفاده قرار گیرند. بررسی اجمالی زبان های برنامه نویسی FPGA ارتباط لازم را بین تفکر نرم افزاری که به طور معمول با الگوریتم های پردازش تصویر مرتبط است، و تفکر سخت افزار مورد نیاز برای استفاده کارآمد از یک طراحی سخت افزاری موازی برای پیاده سازی الگوریتم پردازش تصویر فراهم می کند. تفاوت های کلیدی بین پیاده سازی نرم افزاری الگوریتم های پردازش تصویر و پیاده سازی سخت افزای با استفاده از FPGA نشان داده شده است. در استفاده از تکنیک های پیاده سازی الگوریتم های پردازش تصویر در FPGA توجه ویژه ای به ملاحظات Timing، منابع سخت افزاری، پهنای باند حافظه و تکنیک های محاسباتی کارآمد شده است. در این کتاب طیف وسیعی از عملیات پردازش تصویر سطح پائین و متوسط پوشش داده شده است، در مورد نحوه پیاده سازی کارآمد عملیات بحث شده است همچنین چگونگی تغییر روش های پیاده سازی با تغییر نوع عملیات پردازش تصویر تشریح شده است. تکنیک ها با چندین مثال کاربردی یا مطالعات موردی از پروژه ها یا برنامه های کاربردی که نویسنده درگیر آنها بوده است، نشان داده شده است. مسائلی ازقبیل ارتباط بین FPGA و دستگاه های جانبی به طور خلاصه پوشش داده شده است. برخی ویژگی های کلید این کتاب عبارتند از:
- پلی بین الگوریتم و سخت افزار فراهم می کند.
- برای جلوگیری از بسیاری از مشکلات بالقوه پیشنهادات و راه حل های عملی ارائه می دهد.
- چندین مثال کاربردی واقعی و مطالعات موردی را ارائه می دهد.
- به افرادی با پس زمینه دانش نرم افزاری نیز کمک می کند تا به درک سخت افزاری جهت پیاده سازی کارآمد الگوریتم های پردازش تصویر نائل شوند.
کتاب طراحی پردازش تصویر Embedded بر روی FPGA ها برای محققان و مهندسین در صنعت پردازش تصویر، بینایی ماشین، توسعه FPGA و پیاده سازی نرم افزار مناسب می باشد.
این کتاب همچنین می تواند توسط دانشجویان تحصیلات تکمیلی در زمینه سیستم های تصویربرداری، مهندسی کامپیوتر، طراحی دیجیتال، طراحی مدار، یا علوم کامپیوتر مورد استفاده قرار گیرد. همچنین می تواند به عنوان یک کتاب درسی برای دوره های طراحی پیشرفته دیجیتال، الگوریتم و پیاده سازی سخت افزار و پردازش سیگنال های دیجیتال و برنامه های کاربردی استفاده شود.
TABLE OF CONTENTS
Acknowledgements.
1 Image Processing.
1.1 Basic Definitions.
1.2 Image Formation.
1.3 Image Processing Operations.
1.4 Example Application.
1.5 Real-Time Image Processing.
1.6 Embedded Image Processing.
1.7 Serial Processing.
1.8 Parallelism.
1.9 Hardware Image Processing Systems.
2 Field Programmable Gate Arrays.
2.1 Programmable Logic.
2.2 FPGAs and Image Processing.
2.3 Inside an FPGA.
2.4 FPGA Families and Features.
2.5 Choosing an FPGA or Development Board.
3 Languages.
3.1 Hardware Description Languages.
3.2 Software-Based Languages.
3.3 Visual Languages.
3.4 Summary.
4 Design Process.
4.1 Problem Specification.
4.2 Algorithm Development.
4.3 Architecture Selection.
4.4 System Implementation.
4.5 Designing for Tuning and Debugging.
5 Mapping Techniques.
5.1 Timing Constraints.
5.2 Memory Bandwidth Constraints.
5.3 Resource Constraints.
5.4 Computational Techniques.
5.5 Summary.
6 Point Operations.
6.1 Point Operations on a Single Image.
6.2 Point Operations on Multiple Images.
6.3 Colour Image Processing.
6.4 Summary.
7 Histogram Operations.
7.1 Greyscale Histogram.
7.2 Multidimensional Histograms.
8 Local Filters.
8.1 Caching.
8.2 Linear Filters.
8.3 Nonlinear Filters.
8.4 Rank Filters.
8.5 Colour Filters.
8.6 Morphological Filters.
8.7 Adaptive Thresholding.
8.8 Summary.
9 Geometric Transformations.
9.1 Forward Mapping.
9.2 Reverse Mapping.
9.3 Interpolation.
9.4 Mapping Optimisations.
9.5 Image Registration.
10 Linear Transforms.
10.1 Fourier Transform.
10.2 Discrete Cosine Transform.
10.3 Wavelet Transform.
10.4 Image and Video Coding.
11 Blob Detection and Labelling.
11.1 Bounding Box.
11.2 Run-Length Coding.
11.3 Chain Coding.
11.4 Connected Component Labelling.
11.5 Distance Transform.
11.6 Watershed Transform.
11.7 Hough Transform.
11.8 Summary.
12 Interfacing.
12.1 Camera Input.
12.2 Display Output.
12.3 Serial Communication.
12.4 Memory.
12.5 Summary.
13 Testing, Tuning and Debugging.
13.1 Design.
13.2 Implementation.
13.3 Tuning.
13.4 Timing Closure.
14 Example Applications.
14.1 Coloured Region Tracking.
14.2 Lens Distortion Correction.
14.3 Foveal Sensor.
14.4 Range Imaging.
14.5 Real-Time Produce Grading.
14.6 Summary.
References.
Index.