Aplicación de técnicas de interpolación basadas en lógica difusa al procesado de imágenes de video

Comunicación presentada al "IWS'2007" celebrada en Lima (Perú) del 14 al 16 de Marzo de 2007.Muchas tareas básicas de procesado de imágenes requieren la manipulación de grandes volúmenes de información que, en ocasiones, puede resultar ambigua y/o imprecisa como consecuencia de las características propias de las imágenes (gran cantidad de detalles con grandes contrastes de valores de luminancia y secuencias con un elevado grado de movimiento) o de los defectos de las mismas (presencia de ruido, falta de nitidez, etc.). En esta comunicación se analizan nuevas técnicas de interpolación basadas en lógica difusa que proporcionan soluciones eficaces para dos aplicaciones típicas de procesado de imágenes: el desentrelazado de señales de vídeo y el incremento de resolución de imágenes.Peer reviewe

Local picture-repetition mode detector for video de-interlacing

The de-interlacing of video material converted from film can be perfect, provided it is possible to recognize the field-pairs that originate from the same film image. Various so-called film-detectors have been proposed for this purpose, mainly in the patent-literature. Typically, these detectors fail in cases where video overlays are merged with film material, or when nonstandard repetition patterns are used. Both problems occur frequently in television broadcast. For these hybrid and/or irregular cases, we propose a detector that can detect different picture-repetition patterns locally in the image. This detector combines fuzzy logic rules and spatio-temporal prediction to arrive at a highly robust decision signal, suitable for pixel-accurate de-interlacing of hybrid and irregular video material. In addition to an evaluation of the performance, the paper also provides a complexity analysis.Peer Reviewe

Local picture-repetition mode detector for video de-interlacing

The de-interlacing of video material converted from film can be perfect, provided it is possible to recognize the field-pairs that originate from the same film image. Various so-called film-detectors have been proposed for this purpose, mainly in the patent-literature. Typically, these detectors fail in cases where video overlays are merged with film material, or when nonstandard repetition patterns are used. Both problems occur frequently in television broadcast. For these hybrid and/or irregular cases, we propose a detector that can detect different picture-repetition patterns locally in the image. This detector combines fuzzy logic rules and spatio-temporal prediction to arrive at a highly robust decision signal, suitable for pixel-accurate de-interlacing of hybrid and irregular video material. In addition to an evaluation of the performance, the paper also provides a complexity analysis

Digital VLSI Implementation of Piecewise-Affine Controllers Based on Lattice Approach

This paper presents a small, fast, low-power consumption solution for piecewise-affine (PWA) controllers. To achieve this goal, a digital architecture for very-large-scale integration (VLSI) circuits is proposed. The implementation is based on the simplest lattice form, which eliminates the point location problem of other PWA representations and is able to provide continuous PWA controllers defined over generic partitions of the input domain. The architecture is parameterized in terms of number of inputs, outputs, signal resolution, and features of the controller to be generated. The design flows for field-programmable gate arrays and application-specific integrated circuits are detailed. Several application examples of explicit model predictive controllers (such as an adaptive cruise control and the control of a buck-boost dc-dc converter) are included to illustrate the performance of the VLSI solution obtained with the proposed lattice-based architecture.Peer reviewe

Aplicación de XFuzzy 3 al procesado de imágenes basado en reglas

Los entornos de desarrollo de sistemas fuzzy se han empleado normalmente para diseñar sistemas de control y de toma de decisiones pero apenas para diseñar sistemas de procesado de imágenes, a pesar de que este campo cuenta ya con numerosas soluciones basadas en Lógica Fuzzy. En este artículo se muestra cómo el entorno Xfuzzy 3 desarrollado en el Instituto de Microelectrónica de Sevilla posee la versatilidad necesaria para abordar el diseño de estos sistemas, facilitando su descripción, verificación, ajuste y síntesis.Ministerio de Ciencia y Tecnología TEC2008-04920Junta de Andalucía P08-TIC-0367

Un algoritmo en tiempo real para etiquetado de componentes conectados en imágenes

Esta comunicación presenta un algoritmo de dos pasadas para el etiquetado en tiempo real de los componentes conexos en una imagen. El algoritmo propuesto es una buena opción frente a otras alternativas de dos y múltiples pasadas ya que ha sido diseñado considerando que su implementación en FPGAs ofrezca un buen compromiso entre recursos ocupados y velocidad de operación. Se describen dos implementaciones hardware de este algoritmo, cuyo desarrollo se ha llevado a cabo siguiendo un flujo de diseño basado en la herramienta System Generator de Xilinx.Comunidad Económica Europea MOBY-DIC FP7-IST- 248858Ministerio de Ciencia e Innovación (España) TEC2008-04920Junta de Andalucía P08- TIC-03674Fondos Feder P08- TIC-0367

Diseño de sistemas difusos para procesado de imágenes con XFuzzy 3

La presente comunicación describe la utilización de un software de libre distribución, Xfuzzy 3, para ilustrar la aplicación de sistemas difusos al procesamiento de imágenes, en concreto, al problema del aumento de resolución. El proceso de diseño de sistemas difusos quedará cubierto por el uso de las herramientas CAD de descripción, verificación, identificación, aprendizaje y simplificación del entorno XFuzzy en su versión 3.3, que facilitan al alumno la comprensión de todos los pasos del proceso

Tuning of a hierarchical fuzzy system for video de-interlacing

The tuning of hierarchical fuzzy systems are not supported by the majority of CAD tools available at the market currently. The xfsl tool integrated into Xfuzzy 3 allows the tuning of complex fuzzy systems, for instance, hierarchical systems with modules in cascade. The authors propose the use of this tool for tuning a complex fuzzy system for video deinterlacing in this paper. The parameters obtained after tuning are proven by de-interlacing a wide battery of sequences. The use of tuning techniques improves the quality of de-interlacing and provides an algorithm simplification that facilitates its hardware implementatio

FPGA-based implementation of a fuzzy motion adaptive de-interlacing algorithm

This paper surveys the hardware implementation of a de-interlacing algorithm on Field-Programmable Technology for real-time processing. The algorithm presented evaluates the level of motion at each pixel, and determines the interpolation between a spatial and a temporal method according to the presence of motion. To achieve it the algorithm employs an hierarchical structure with three simple fuzzy systems. The first one performs a set of fuzzy rules to apply reasoning in order to detect motion; the second one selects the most convenient direction to implement an edge-dependent line average method; and the third one is used to choose the most adequate temporal method. The hardware implementation of this algorithm combines pipeline architecture with a parallel processing of fuzzy rules to accelerate the computation. As result an efficient implementation is developed in terms of computational time and hardware cos

Aplicación de técnicas de interpolación basadas en lógica difusa al procesado de imágenes de video

Muchas tareas básicas de procesado de imágenes requieren la manipulación de grandes volúmenes de información que, en ocasiones, puede resultar ambigua y/o imprecisa como consecuencia de las características propias de las imágenes (gran cantidad de detalles con grandes contrastes de valores de luminancia y secuencias con un elevado grado de movimiento) o de los defectos de las mismas (presencia de ruido, falta de nitidez, etc.). En esta comunicación se analizan nuevas técnicas de interpolación basadas en lógica difusa que proporcionan soluciones eficaces para dos aplicaciones típicas de procesado de imágenes: el desentrelazado de señales de vídeo y el incremento de resolución de imágenes