Categories
FPGA

Images and High-Speed Processing using FPGAs

This application is designed to show how several high data rate applications can be handled using VHDL on FPGAs (Field Programmable Gate Arrays). The system consists of a high speed camera, processor core, disk drive interface, Random Access Memory (RAM) interface and serial link to an external Program Counter (PC). The overall system has been chosen to illustrate how to move large amounts of data around quickly and efficiently. The outline of such a test application is shown in the figure below. As can be seen, there are several key aspects involved, but mainly it is about moving large amounts of data around a system quickly, efficiently and reliably.

The basic system is shown in outline form in Figure below.

The key performance aspect of this system is in the three interfaces:

  1. Camera ⇔FPGA
  2. FPGA ⇔ PC/Hard disk drive (HDD)
  3. FPGA ⇔ RAM

If we consider the basic camera performance criteria, we have four issues to consider:

  1. Resolution
  2. Frame rate
  3. Color specification
  4. Clip size

In this example, the resolution is defined as being 640×480 pixels, the color mode is 24-bit color (3×8 bit planes), the maximum frame rate is 100 s and finally the basic clip size is anything up to 10 s.

What is not shown in the overview figure above is the requirement for some basic control options (such as ‘play’, ‘record’, ‘store’) to allow the stored clips to be replayed using a standard Video Graphics Array (VGA) output (available on most FPGA development kits) or stored for long-term storage on an HDD (or similar high-capacity storage device). This could be handled separately using a PC interface, but that detail is beyond the scope of this basic system description.

[For more information download this article from this site]

Categories
DSP

Implementasi Metode Penapis Highpass dan Penapis Highboost dalam Penajaman Citra menggunakan Kernel Konvolusi

Telah dibuat sebuah sistem penajaman citra menggunakan kernel konvolusi penapis High-pass dan High-boost. Sistem terdiri dari dua kategori, yaitu mengimplementasikan metode kernel konvolusi penapis High-pass dan penapis High-boost untuk mempertajam citra dan menghitung nilai MSE (Mean Square Error) antara citra asli dengan citra yang telah dimodifikasi.

Sistem ini dapat mempertajam suatu citra yang terdegradasi oleh penapis Gaussian blur ataupun penapis jenis lain. Dalam hal ini, kualitas citra akan ditingkatkan dengan mempertajam detail yang penting dalam citra tersebut dan mempertajam detil objek yang telah blur. Citra yang telah ditajamkan dapat dibandingkan dengan citra asli untuk mengetahui seberapa dekat kesamaan kedua citra tersebut dengan menggunakan parameter MSE. Semakin kecil nilai MSE antara kedua citra maka kedua citra tersebut semakin mirip.

Hasil penelitian menunjukan penajaman terbaik diperoleh pada penajaman citra buram Gaussian Blur radius 1 piksel, yang ditandai dengan nilai MSE paling kecil yaitu pada kernel 1 dan faktor penguat 1. Hasil penajaman terburuk/terparah diperoleh pada penajaman citra buram Gaussian Blur radius 50 piksel, yang ditandai pada kernel 3 dan faktor penguat 5. Penajaman citra sangat tergantung pada kernel konvolusi High-pass filter dan High-boost filter dan nilai faktor penguat yang digunakan. Semakin besar nilai faktor penguat kernel, citra yang dihasilkan akan semakin terang.

Kata kunci: kernel konvolusi, citra tajam, penapis high-pass, penapis high-boost

(Informasi selengkapnya klik disini)