Publicação
Biblioteca Genérica de Pré-Processamento de Imagem em FPGA aplicada a Sistemas de Visão Industrial
| Resumo: | A evolução tecnológica e a necessidade da sociedade atual possuir produtos de maior qualidade, provocou um aumento de complexidade nos sistemas de visão industrial im- plicando a integração de mais hardware na sua constituição com a finalidade de melhorar a sua eficiência. Na presente dissertação, o objetivo consiste na implementação de uma biblioteca genérica de métodos para execução em FPGA, em tempo real, com a finalidade de diminuir o tempo de processamento de imagem em sistemas de visão. O seu desen- volvimento teve como base a especificação de filtros em VHDL e a sua implementação na plataforma Zybo Z7-20. As frames processadas são transmitidas para CPU via Ethernet (UDP), possibilitando a integração do projeto em aplicações reais e a validação dos méto- dos. Foi realizada uma comparação entre o tempo de processamento de todos algoritmos desenvolvidos em duas plataformas (CPU e FPGA), assim como, a integração num sis- tema de visão industrial. Os resultados obtidos demonstraram ser positivos, visto que, a execução do pré-processamento em FPGA em tempo real acrescenta um atraso à imagem original na ordem dos nanossegundos, enquanto que, em CPU existe um acréscimo de tempo na ordem dos milissegundos para processar uma frame. Por fim, foi também rea- lizada a comparação de tempos com uma solução baseada em GPU, na qual, se verificou que quando executado o pré-processamento em FPGA são obtidos melhores resultados. |
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| Autores principais: | Ferreira, Diogo Miguel Rodrigues |
| Assunto: | Sistemas de visão industrial Pré-processamento de imagem FPGA VHDL |
| Ano: | 2022 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade Nova de Lisboa |
| Idioma: | português |
| Origem: | Repositório Institucional da UNL |
| Resumo: | A evolução tecnológica e a necessidade da sociedade atual possuir produtos de maior qualidade, provocou um aumento de complexidade nos sistemas de visão industrial im- plicando a integração de mais hardware na sua constituição com a finalidade de melhorar a sua eficiência. Na presente dissertação, o objetivo consiste na implementação de uma biblioteca genérica de métodos para execução em FPGA, em tempo real, com a finalidade de diminuir o tempo de processamento de imagem em sistemas de visão. O seu desen- volvimento teve como base a especificação de filtros em VHDL e a sua implementação na plataforma Zybo Z7-20. As frames processadas são transmitidas para CPU via Ethernet (UDP), possibilitando a integração do projeto em aplicações reais e a validação dos méto- dos. Foi realizada uma comparação entre o tempo de processamento de todos algoritmos desenvolvidos em duas plataformas (CPU e FPGA), assim como, a integração num sis- tema de visão industrial. Os resultados obtidos demonstraram ser positivos, visto que, a execução do pré-processamento em FPGA em tempo real acrescenta um atraso à imagem original na ordem dos nanossegundos, enquanto que, em CPU existe um acréscimo de tempo na ordem dos milissegundos para processar uma frame. Por fim, foi também rea- lizada a comparação de tempos com uma solução baseada em GPU, na qual, se verificou que quando executado o pré-processamento em FPGA são obtidos melhores resultados. |
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