РЕАЛИЗАЦИЯ ЭФФЕКТИВНОГО РАЗДЕЛИМОГО ДВУМЕРНОГО ЦИФРОВОГО ФИЛЬТРА НА ПЛИС
Аннотация
В современных системах видеонаблюдения, в которых широко распространено использо- вание технологии компьютерного зрения, наиболее важной информацией на изображении явля- ются данные о контурах объектов и выделение мелких деталей. К системам предъявляются жесткие требования, такие как: высокая скорость обработки информации с большого количе- ства камер одновременно, работа в условиях плохого освещения объекта и под воздействием внешних шумов (электромагнитных полей, коротких помех от высоковольтных линий передач). Поэтому совершенствование методов обработки изображения с применением устройств рас- параллеливания вычислений и построения многопоточной системы является актуальной зада- чей. В данной работе для обработки изображения на ПЛИС разработан и смоделирован анизо- тропный фильтр высоких частот 3x3. Описан алгоритм его построения в виде разделимого векторного представления. Дано подробное описание о разработке эффективного разделимого двумерного цифрового фильтра для повышения резкости и выделение границ объектов RGB-изображений. Фильтр основан на синтезе предложенного анизотропного фильтра высо- ких частот 3x3 и градиентного фильтра Собеля. Спроектирована соответствующая струк- турная схема фильтра. По результатам обработки искаженного изображения можно сделать вывод о том, что разработанный фильтр обладает свойством более равномерной детализации и выделения объектов на изображении и менее подвержен гауссовскому шуму по сравнению с градиентным фильтром Собеля и фильтром высоких частот Лапласа. Разработана схема кон- вейера фильтра на ПЛИС для обработки одной плоскости RGB изображения. За счет использо- вания разделимых фильтров предложенная реализация практически в 2 раза оптимальнее по числу выполняемых операций сложения/вычитания, чем прямая реализация градиентного фильтра Собеля 3х3 и анизотропного фильтра высоких частот 3х3.
