CV2D : operador de convolução para processamento de imagens em tempo real

Abstract

Este trabalho descreve a concepção de um circuito integrado dedicado (ASIC), destinado a realizar a operação de convolução sobre imagens em tempo real. São analisadas as características do sinal de vídeo e algumas propostas de sistemas de processamento de imagens (IP). É caracterizado um ambiente de IP assim como o projeto de um operador de convolução chamado CV2D. O CV2D calcula, à taxa de pixel, a convolução bidimensional sobre imagens quantizadas em 8 bits/pixel e até 512 pixels/linha. O circuito foi projetado para ser uma interface em sistemas de processamento de imagens, podendo realizar ou filtragem linear ou convolução sobre uma sequência de pixels. O processo de convolução necessita de duas linhas de varredura anteriores e o armazenamento destes dados é realizado através de um sistema de Line Delay, atualmente implementado fora do componente.

This work describes the design of an Aplication Specific Integrated Circuit (ASIC) dedicated to perform the real time convolution over monochromatic images. The video signal characteristics and some alternatives for image processing (IP) systems are considered. An IP environment is characterized and the design of a convolution operator called CV2D is presented. The CV2D computes, at pixel rate, the bidimensional convolution over 8 bits/pixel quantized images up to 512 pixels/line. The chip was designed to be an interface for image processing systems performing linear filtering or convolution processing of a pixel stream. The convolution process needs two delayed lines and the storage of these lines is performed by means of a line delay circuit, actually implemented out of the chip.