СРАВНЕНИЕ РЕАЛИЗАЦИЙ ВЫЧИСЛЕНИЯ ВЕКТОРОВ СМЕЩЕНИЯ ВИДЕОИЗОБРАЖЕНИЙ ВО ВСТРАИВАЕМЫХ СИСТЕМАХ - Ушаков, П. А.; Печенкин, А. Ю. (Интеллектуальные системы в производстве, 2019)
В работе рассмотрены алгоритмы вычисления векторов смещения видеоизображений, которые находят применение в смартфонах, цифровых фотокамерах, различных специализированных изделиях для стабилизации изображений, контроля дорожного движения, при аэрофотосъемках, при сопровождении объектов и в других приложениях. Для сравнительной оценки эффективности использования вычислительных ресурсов при реализации алгоритмов вычисления векторов смещения были выбраны: алгоритм на основе метода Лукаса – Кэнейда и алгоритм, основанный на согласованной фильтрации изображения. Определялось глобальное смещение изображения с использованием аппаратной платформы - системы на кристалле Xilinx семейства Ultrascale+. Матричные вычисления алгоритма Лукаса – Кэнейда были реализованы 4 одинаковыми аппаратными блоками, что позволило вычислять смещения между кадрами одновременно для 4 точек. В этом случае время вычисления оптического потока составило в среднем 7,5 мс. В реализации алгоритма согласованной фильтрации изображения на базе ДДПФ также использовалось 4 аппаратных блока, позволяющих распараллелить вычисления. В результате время работы алгоритма составило 2,9 мс, при этом процессорное время, необходимое для работы алгоритма, составило 0,2 мс. В процессе реализации определены слабые места алгоритмов, необходимое количество аппаратных ресурсов системы на кристалле. Показано, что при наличии достаточных аппаратных ресурсов определение смещения соседних кадров видеоряда гораздо эффективнее реализуется на базе согласованной фильтрации, чем алгоритмом Лукаса – Кэнейда.