МОДЕЛЬ АЛГОРИТМА ПОТОКОВОЙ МАРКИРОВКИ ШИРОКОФОРМАТНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ
Аннотация
В настоящей статье предложен алгоритм обработки широкоформатного изображения для применения в системах, работающих в режиме реального масштаба времени с высокоскорост- ным потоком видеоданных. Вопрос предварительной обработки изображения, его кластеризации, сегментации и маркировки имеет особую важность для систем обработки видеопотока высокого разрешения в режиме реального времени. Кроме того, при реализации таких алгоритмов остро стоит вопрос минимизации затрат вычислительных ресурсов программируемых логических инте- гральных схем (ПЛИС), на которых происходит непосредственное развертывание алгоритмов потоковой обработки изображений. Минимальное потребление ресурсов обеспечивают однопро- ходные алгоритмы маркировки, в которых отсутствует необходимость буферизации изображе- ния, что имеет особую важность при обработки широкоформатного изображения высокого раз- решения. Однако, при реализации одиночного прохода изображения через систему обработки мо- жет происходить создание множества дополнительных маркеров подлежащих дальнейшему объ- единению, особенно при анализе изображения с большим разрешением. Созданные дополнительные маркеры требуют увеличения требований количеству используемых ячеек памяти на ПЛИС. Описываемый в статье алгоритм потоковой маркировки широкоформатного изображения высо- кого разрешения позволяет производить маркировку потокового видеоизображения высокого раз- решения снижая вероятность создания дополнительных меток подлежащих дальнейшему объе- динению. Суть улучшения алгоритма относительно стандартного однопроходного состоит в добавлении к сканирующей маске дополнительных элементов, которые позволяют избежать си- туации появления различных меток, соответствующих одному объекту, что позволяет при ми- нимальном увеличении объема используемой памяти на ПЛИС избежать дублирования меток и перерасхода памяти устройства. Проведено моделирование алгоритма для реализации на ПЛИС с помощью инструмента Xilinx System Generator for DSP в связке со средой для модельно- ориентированного проектирования (МОП) Matlab Simulink. Представлены результаты работы алгоритма на изображениях, полученных с высокоскоростной линейной камеры TELEDYNE DALSA LA-CC-04K05B-00- с использованием мезонина Integre Technologies LLC FMC-200-A, а также отладочной платы Xilinx ZYNQ Ultrascale+ MPSoC ZCU106.
