실시간 영상처리를 위한 적외선 영상 기반의 FPGA 설계 및 HW/SW 시스템 개발 연구 (A Study on the Development of FPGA Design and Hardware/Software System based on Infrared Image for Real-time Image Processing)

서지정보

· 발행기관 : 한국방송∙미디어공학회
· 수록지 정보 : 방송공학회 논문지 / 29권 / 2호 / 154 ~ 164페이지
· 저자명 : 안해성, 김상우, 서성교, 손원규, 오민택, 박승욱

초록

본 논문에서는 적외선(infrared) 영상 기반 실시간(real-time) 영상처리(image processing) 시스템을 위한 HW/SW (hardware/software) 개발과 FPGA (filed-programmable gate array) 설계 방법에 대해 제시한다. 실시간 영상처리를 위해 HW 및 SW 개발, 통신 패킷 구조, 실시간 영상 전처리를 위한 블록도에 대해 기술한다. 전처리 제어 단계에서 2-point NUC (non-uniformity correction)를 이용한 불균일보정 방법과 주변 픽셀의 평균 값으로 대체하는 불량픽셀보정(defective pixel correction) 방법을 활용하여, 적외선 영상 이미지의 품질을 개선시킬 수 있는 FPGA 설계 방법을 제시한다. 실험 결과는 적외선 원 영상 대비 불균일보정 방법과 불량픽셀보정 방법을 수행한 적외선 영상 이미지 품질에 대해서 비교하고 평가한다. 불균일보정을 적용한 적외선 영상은 원 영상에 비해 품질과 분해능(resolution)이 향상됨을 확인할 수 있다. 또한, 불균일보정에서 불량픽셀보정을 적용한 적외선 영상은 불균일보정만 적용한 적외선 영상보다 개선된 영상으로 관찰됨을 보여준다.

영어초록

This paper presents development HW/SW (hardware/software) and FPGA (filed-programmable gate array) design scheme forreal-time image processing system based infrared image. It describes hardware and software development for real-time imageprocessing, communication packet structure, and block diagram for real-time image pre-processing. Furthermore, this paper proposesan FPGA design scheme to improve the quality of infrared images. The scheme uses a non-uniformity correction scheme with atwo-point NUC scheme and a defective pixel correction scheme that replaces the average value of the surrounding pixels in thepre-processing control stage. The results of the experiments compare and evaluate the quality of the infrared images obtained usingthe non-uniformity correction and defective pixel correction schemes. It can be seen that the quality and resolution of the infraredimage to which the non-uniformity correction is applied is improved compared to the original image. It also shows that theinfrared image to which defective pixel correction is applied in non-uniformity correction is observed as an improved imagecompared to the infrared image to which only non-uniformity correction is applied.

참고자료

· 없음