Исследование методов преобразования цветных графических изображений

Источники изображений:

• ИК‐ или видеокамера
• стерео зрение
• многозональное изображение

Классы  решаемых задач:

• объект на отдельном изображении (в том числе многозональном или стерео)
• подвижный объект на последовательности изображений, полученных неподвижным приемником
• неподвижный объект на последовательности изображений, полученных неподвижным приемником
• подвижный объект на последовательности изображений, полученных подвижным приемником
• неподвижный объект на последовательности изображений, полученных подвижным приемником

Обзор исследований по теме в ДонНТУ

Муха  Евгений Михайлович 
Тема выпускной работы:  
«Исследование реализаций MPEG2 видеопроцессоров на FPGA и PRUS» 
http://masters.donntu.edu.ua/2005/fvti/mukha/diss/index.htm

Войтов Геннадий Владимирович  
Тема выпускной работы:  
«Анализ аналоговых сигналов на базе ЦОС в FPGA» 
http://masters.donntu.edu.ua/2009/fvti/voitovg/diss/index.htm

Дружинин  Алексей Игоревич 
Тема выпускной работы:  
«Разработка многопроцессорных систем решения обыкновенных дифференциальных уравнений на базе FPGA‐технологий»  
http://masters.donntu.edu.ua/2006/fvti/druzhynin/diss/index.htm

Муха  Евгений Михайлович 
Тема выпускной работы:  
«Исследование реализаций MPEG2 видеопроцессоров на FPGA и PRUS» 
http://masters.donntu.edu.ua/2005/fvti/mukha/diss/index.htm

Симилетов Александр Сергеевич 
Тема выпускной работы:  
«Исследование структур трёхмерных акселераторов, использующих FPGA технологии» 
http://masters.donntu.edu.ua/2004/fvti/similyetov/diss/index.htm

Cвистунов  Сергей Николаевич 
Тема выпускной работы:  
«Исследование и разработка на FPGA SPP‐архитектуры поста контроля цифровых устройств» 
http://masters.donntu.edu.ua/2008/fvti/svistunov/diss/index.html

Кузьменко Владимир Олегович 
Тема выпускной работы:  
«Автоматизация проектирования быстродействующих цифровых устройств на FPGA» 
http://masters.donntu.edu.ua/2008/fvti/kuzmenko/diss/index.htm

Выприцкая Полина Александровна 
Тема выпускной работы:  
«Автоматизация синтеза управляющих автоматов Мили на FPGA» 
http://masters.donntu.edu.ua/2008/fvti/vypritskaya/diss/index.htm

Гезь Михаил Валериевич 
Тема выпускной работы:  
«Моделирование HDL‐проектов на мультипроцессорной системе» 
http://masters.donntu.edu.ua/2003/fvti/gez/diss/index.htm

Исходя из данного  списка магистерских работ можно  сделать вывод о том, что FPGA уже  давно является актуальным направлением для исследований в различных  областях и по сей день представляет из себя интерес.

Обзор исследований по теме в Украине и  мире в целом

С 1984 года, когда впервые в мире Xilinx выпустила  программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС) с архитектурой FPGA (Field Programmable Gate Array), и по настоящее время компания является ведущим мировым производителем микросхем программируемой логики. Технологии Xilinx предоставляют возможность производителям электронного оборудования минимизировать риски за счет сокращения времени на разработку новой продукции и сроков ее выхода на рынок. Разработчики могут проектировать и заниматься отладкой своих уникальных устройств на базе ПЛИС Xilinx гораздо быстрее, чем при использовании традиционных методов, при которых микросхемы получают фиксированную структуру в момент их изготовления. Более того, поскольку ПЛИС Xilinx представляют собой готовые к программированию стандартные изделия, разработчикам не требуется ждать изготовления прототипов или идти на существенные затраты для подготовки производства, как при использовании фиксированной логики или ASIC (Applications Specific Integrated Circuit). В настоящее время продукция Xilinx находит самое широкое применение — от телекоммуникаций и потребительской электроники до автомобильного и промышленного оборудования.

Сущность рынка ПЛИС

В развитии полупроводниковой отрасли существуют две важные тенденции: эволюция технологического процесса производства микросхем, которая позволяет и впредь следовать закону Мура и снижать стоимость изделий, а также увеличение производительности и уменьшение стоимости программируемых микросхем, что разрешает достичь беспрецедентного уровня настройки и гибкости при весьма доступном уровне цен. Следуя этим тенденциям, Xilinx работает в различных сегментах рынка электронного оборудования и делает свою продукцию пригодной для все более широкого спектра применений.

Производители устройств  обработки данных, потребительской электроники, коммуникационных устройств, систем промышленной автоматизации, измерительных систем, устройств оборонного и аэрокосмического комплекса используют ПЛИС Xilinx в качестве основы своих проектов.

В Украине в институте кибернетики им. В. И. Глушкова в отделе микропроцессорной технике собран большой список публикаций на тему ПЛИС.  
http://www.incyb.kiev.ua/s/284/ua/biblioteka_osnownyh_publikatsiy_/_otdel_mikroprotsessor.html

Заключение

Можно констатировать, что развитие архитектуры  и элементной базы ПЛИС оказало в  последнее время существенное влияние  не только на практическую сторону  проектирования систем цифровой обработки, но и позволило аппаратно реализовать такие алгоритмы, которые ранее не имели практической значимости ввиду крайне низкой производительности использования стандартных вычислительных средств. Вместе с тем появление новых семейств, в том числе привнесение свойств высокопроизводительных ПЛИС в устройства низкой стоимости, позволяет широким кругам разработчиков использовать в своих проектах всю мощь современных методов цифровой обработки сигналов, в том числе алгоритмов, ориентированных на параллельные вычисления. Хорошая поддержка программным обеспечением и высокая востребованность цифровых систем делает изделия на базе FPGA эффективными и конкурентоспособными.

Литература

1. Кузелин М.О. , Кнышев Д.А., Зотов В.Ю. Современные семейства ПЛИС фирмы Xilinx: справочное пособие. — 440 с.
2. Тарасов И.Е. Разработка цифровых устройств на основе ПЛИС Xilinx с применением языка VHDL — 252 c.
3. RGB to YCrCb Color‐Space Converter v1.0 DS659 March 24, 2008 Product Specification — 6 с., 15 с., 17 с.
4. Гонсалес Р., Цифровая обработка изображений в среде MATLAB — 206 с., 216 с.
5. Тематический журнал «Компоненты и технологии». [Электронный ресурс]/ — Электронные данные — Режим доступа: http://www.kit‐e.ru/index.php, свободный
6. Журнал «Электронные компоненты», 1999, №5. [Электронный ресурс]/ — Электронные данные — Режим доступа: http://www.elcp.ru/index.php?state=izd&i_izd=elcomp&i_num=1999_05&i_art=12, свободный
7. «ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес» российский научно‐технический журнал, освещающий проблемы электроники в её широком понимании. [Электронный ресурс]/ — Электронные данные — Режим доступа: http://www.electronics.ru/, свободный
8. Официальный сайт НТЦ "Модуль" — лидирующая российская hi‐tech‐компания, работающая в области электроники. [Электронный ресурс]/ — Электронные данные — Режим доступа: http://www.module.ru, свободный