Luận Văn Thiết kế hệ thống xử lý ảnh số trên nền fpga

Mở đầu
Thị giác máy là một lĩnh vực đã và đang rất phát triển. Khái niệm thị giác
máy – Computer vision có liên quan tới nhiều ngành học và hướng nghiên
cứu khác nhau. Từ những năm 1970 khi mà năng lực tính toán của máy tính
ngày càng trở nên mạnh mẽ hơn, các máy tính lúc này có thể xử lý được
những tập dữ liệu lớn như các hình ảnh, các đoạn phim thì khái niệm và kỹ
thuật về thị giác máy ngày càng được nhắc đến và nghiên cứu nhiều hơn cho
tới ngày nay.
Thị giác máy bao gồm lý thuyết và các kỹ thuật liên quan nhằm mục đích
tạo ra một hệ thống nhân tạo có thể tiếp nhận thông tin từ các hình ảnh thu
được hoặc các tập dữ liệu đa chiều.
Ngày nay, ứng dụng của thị giác máy đã trở nên rất rộng lớn và đa dạng,
len lỏi vào mọi lĩnh vực từ quân sự, khoa học, vũ trụ, cho đến y học, sản xuất,
và tự động hóa tòa nhà.
Mục đích của đồ án này là nghiên cứu các khái niệm cơ bản của Thị giác
máy tính và xử lý ảnh số. Đồng thời trên cơ sở đó, chúng em xây dựng một
hệ thống cảm biến thị giác trên nền phần cứng vi mạch khả trình FPGA. Cảm
biến này thực hiện các chức năng cơ sở của một cảm biến thị giác : đó là tiếp
nhận thông tin từ hình ảnh thu được để xử lý và phục vụ cho các quá trình
phân tích cao hơn.
Trong phần 1 của đồ án, chúng em đề cập đến những các khái niệm của hệ
thống thị giác máy tính, những ứng dụng và các thành phần của nó. Đồng
thời chúng em trình bày cơ sở kiến thức xử lý ảnh số sẽ được dùng trong việc
xây dựng hệ thống cảm biến thị giác.
Trong phần 2, chúng em trình bày những khái niệm cơ bản về chip khả
trình FPGA, hãng Xilinx và những công cụ lập trình và phát triển hệ thống
với FPGA. Chúng em cũng đề cập đến vi mạch tích hợp XST 3S 1000 của
hãng XESS, được sử dụng trong đồ án này.
Phần 3, chúng em trình bày phương án thực thi hệ thống thị giác máy trên
nền FPGA. Việc xây dựng các thành phần thu thập ảnh, lưu trữ ảnh, xử lý
ảnh và hiện thị ảnh trên mạch tích hợp XST 3S 1000 được đề cập chi tiết trong
phần này. Trong phần này, chúng em cũng trình bày phương án chạy mô
phỏng kiểm tra hoạt động của hệ thống.
Và cuối cùng, chúng em tổng kết những kết quả đạt được, những ưu
điểm, nhược điểm của giải pháp, hiệu quả của giải pháp và những hướng
phát triển.