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Algoritmos de tempo real para melhoramento de imagens capturadas no espectro do infravermelho projetados para síntese em FPGA

Lucas Rotava Evandro Luís Linhari Rodrigues

2015

Localização: EESC - Esc. Engenharia de São Carlos    (TESE 9314 )(Acessar)

  • Título:
    Algoritmos de tempo real para melhoramento de imagens capturadas no espectro do infravermelho projetados para síntese em FPGA
  • Autor: Lucas Rotava
  • Evandro Luís Linhari Rodrigues
  • Assuntos: CIRCUITOS FPGA; ALGORITMOS; PROCESSAMENTO DE IMAGENS; Câmera Térmica; Imagem Térmica
  • Notas: Dissertação (Mestrado)
  • Descrição: Este trabalho apresenta o desenvolvimento de algoritmos de processamento de imagens para câmeras térmicas, com o objetivo de sintetizá-los em FPGA. Existem diversas aplicações para imagens térmicas nas áreas médica, de segurança e industrial, por isso o conhecimento e o desenvolvimento de câmeras térmicas são de interesse para a academia e para a indústria. Por consequência, o desenvolvimento de algoritmos que tratem as imagens também representa importante papel. Os algoritmos implementados neste trabalho são: correção de não uniformidade (NUC); substituição de pixels defeituosos, ou bad pixels, (BPR); redução da resolução de cor com realce de contraste; e filtro espacial para realçar detalhes da imagem, chamado de filtro de nitidez. Os três primeiros são algoritmos importantes devido à características dos detectores e de câmeras térmicas, já o filtro de nitidez foi proposto para melhorar a visualização de objetos nas imagens. Com os algoritmos simulados em Matlab foram feitas medidas de contraste e de MTF das imagens de saída, e os resultados obtidos para os algoritmos de realce de contraste e de nitidez mostraram que eles são adições importantes ao conjunto de algoritmos básicos para câmeras térmicas, já que, para alguns casos, o realce de contraste aumentou em mais de 50% a medida de contraste da imagem, em comparação com algoritmo anterior, e o filtro de nitidez proporcionou valores de MTF até duas vezes maiores. Os algoritmos de NUC e BPR apresentaram os resultados esperados, corrigindo a imagem recebida do detector. As imagens utilizadas eram de 640 x 512 pixels processadas em uma taxa de 30 fps, e dessa forma optou-se pelo FPGA para a síntese dos algoritmos, sendo possível realizar os processamentos paralelamente contando com a característica de alto throughput inerente a estes componentes. Os algoritmos implementados em FPGA apresentaram desempenho
    superior aos requisitos mínimos de tempo para o sistema utilizado, sendo perfeitamente capazes de processar o vídeo de entrada em tempo real
  • Data de publicação: 2015
  • Formato: 100 p.
  • Idioma: Português

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