Xilinx System Generator Based HW Components for Rapid Prototyping of Computer Vision SW/HW Systems

This paper shows how the Xilinx System Generator can be used to develop hardware-based computer vision algorithms from a system level approach without the necessity of in-depth knowing neither a hardware description language nor the particulars of the hardware platform. Also, it is demonstrated that Simulink can be employed as a co-design and co-simulation platform for rapid prototyping of Computer Vision HW/SW systems. To do this, a library of optimized image processing components based on XSG and Matlab has been developed and tested in hybrid schemes including HW and SW modules. As a part of the testing, results of the prototyping and co-simulation of a HW/SW Computer Vision System for the automated inspection of tangerine segments are presented.COSIVA (TIC 2000-1765-C03-02)Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industria

Study of optimization techniques for DSPs codes programming in FPGA

Orientador: Luis Geraldo Pedroso MeloniDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de ComputaçãoResumo: Este trabalho descreve o estudo, a pesquisa e compilação de técnicas de otimização de códigos em FPGA (Field Programmable Gate Arrays) utilizando uma ferramenta de prototipagem rápida. Para isso, foram implementados alguns algoritmos para auxiliar na apresentação e avaliação de quatro técnicas de otimização: uso de recursos alternativos, multiplexação no tempo, algoritmos alternativos e mudança da freqüência sistêmica. As principais contribuições do presente trabalho foram: compilar em um único documento diversas técnicas para geração eficiente de códigos de processamento digital de sinais; o estudo das etapas de fluxo de projeto baseado em ferramentas de prototipagem rápida; implementações de diversos algoritmos para demonstrar as técnicas de otimização, visando-se o estudo da minimização da área de ocupação em FPGA. Com o uso das técnicas pode-se alcançar uma redução de área da FPGA de até 90%, conforme a complexidade do sistema alvo.Abstract: This work describes the study, research and compilation of programming optimization techniques for FPGA (Field Programmable Gate Arrays) using a tool technology for rapid prototyping. For this purpose, some algorithms have been implemented to help the presentation and evaluation of four optimization techniques: alternative resources usage, time multiplexing, alternative algorithms and systemic frequency change. The main contributions of this work are: compilation in one document several efficient techniques for generation code in digital signal processing; study of the phases of design flow were based on rapid prototyping tools; implementations of several algorithms to demonstrate the optimization techniques, looking for the minimization of the FPGA occupation area. With the use of these techniques, it is possible to reach a FPGA area reduction of up to 90%, depending of the complexity of the target system.MestradoTelecomunicações e TelemáticaMestre em Engenharia Elétric

Proposta de um Sistema de Tomada de Decisão para Detecção de Veículos em Movimento para FPGA

Os métodos pesquisados para detecção de objetos em movimento através do processamento de imagens em processadores de uso geral (General Purpose Processors - GPPs) apresentam, em sua maioria, uma abordagem que não permite uma implementação com bons resultados em matriz de portas programável em campo (Field Programmable Gate Array-FPGA). Isso ocorre devido à classificação correta dos pixels estar diretamente relacionada à implementação de técnicas mais complexas para modelar a imagem de referência e que requerem muitos recursos em termos de memória. Além disso, quase todos os métodos analisados realizam apenas o processamento da tomada de decisão clássica, sendo poucas as propostas que baseiam sua tomada de decisão na integral fuzzy. Assim, visando melhorar a classificação dos pixels durante o processo de detecção de veículos em movimento é proposta uma abordagem que realiza a fusão das tomadas de decisão fuzzy e clássica combinando técnicas convencionais de processamento digital de imagens. Dessa forma, o sistema de tomada de decisão proposto para detectar os veículos em movimento busca não comprometer os resultados em termos de classificação dos pixels mesmo utilizando um a técnica de modelagem simples para obter a imagem de referência. Essa imagem é obtida através da estimativa do valor mediano e possibilita que o sistema de detecção de veículos em movimento proposto não precise do armazenamento de várias imagens para obter a imagem de referência. Os resultados são verificados em termos de recursos ocupados, frequência máxima de operação e classificação dos pixels em FPGAs de baixo custo. Além disso, os resultados em termos de classificação dos pixels são comparados através de várias medidas com outros métodos, apresentando resultados promissores no processamento de imagens em tempo real em FPGAs de baixo custo