Método de almacenamiento ampliado en el tiempo para reconocimiento inteligente de eventos basado en cámara de alta velocidad e implementación FPGA

XU Hailong ,  

WANG Chao ,  

SUN Haijiang ,  

摘要

En la toma de imágenes fija con cámara de alta velocidad, para prolongar el tiempo de grabación sin aumentar el volumen y costo de la cámara, bajo condiciones estrictas de hardware como recursos pequeños de almacenamiento integrados en la cámara de alta velocidad, se diseñó y verificó un método de almacenamiento ampliado en el tiempo para el reconocimiento inteligente de eventos que puede calcularse en paralelo. Utilizando FPGA como chip principal de control, se implementó el almacenamiento temporalmente ampliado de datos de cuadros de video, extendiendo efectivamente el tiempo de grabación de la cámara de alta velocidad. Primero se presenta el principio del algoritmo de diferencia de razón de nivel de gris de doble anillo y se analiza el rendimiento de captura de objetivo del algoritmo. Según la información de posición del objetivo capturada por el algoritmo, se divide y almacena la imagen, eliminando las áreas no cambiadas de las áreas cambiadas almacenadas. Al generar el video grabado por la cámara de alta velocidad se usa la repetición de la parte de imagen sin cambios del cuadro anterior y la parte de imagen del objetivo cambiado del cuadro actual para ensamblar la imagen completa del cuadro de video. Luego se diseñó un módulo AXI_DMA para reducir el consumo de recursos del hardware de la tarjeta FPGA, ahorrando aproximadamente un 75% en recursos en comparación con VDMA IP, pudiendo transmitir datos eficientemente con DDR3. Finalmente, el método fue implementado y verificado en la tarjeta FPGA. Los resultados experimentales muestran que el método puede identificar eficazmente los objetivos en datos de cuadros de video de alta velocidad y almacenarlos segmentadamente, puede identificar eficazmente objetivos de tamaño 50×50, y ahorrar un 47% de recursos de almacenamiento en videos de 2560×1440, mejorando efectivamente el tiempo de grabación de la cámara de alta velocidad.

关键词

matriz de puertas programables en campo;imagen dinámica de alta velocidad;procesamiento en pipeline;algoritmo de diferencia de razón de nivel de gris de doble anillo;almacenamiento ampliado en el tiempo

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