طراحی و پیاده سازی الگوریتم تصویر تجمعی بر روی حسگر تصویر cmos

یکی از مهمترین معیارهای الگوریتم های پردازش تصویر قابلیت پیاده سازی آن ها به صورت زمان -حقیقی می باشد. پردازش های زمان - حقیقی دارای کاربردهای فراوانی از جمله تلفن های همراه، بینایی ماشین، نظارت بر صنعت و امنیت اطلاعات می باشند. از این رو مفاهیم و روش هایی که موجب تسریع انجام محاسبات و کاهش حجم آن ها می گردند حائز اهمیت هستند. تصویر تجمعی یکی از این مفاهیم است. این مفهوم در الگوریتم هایی همچون تشخیص و تعقیب شی، یافتن ارتباط میان تصاویر و آستانه گذاری استفاده می شود. هر چند به کار گیری تصویر تجمعی موجب افزایش سرعت پردازش ها می شود، اما محاسبه این تصویر خود امری زمان بر و با حجم محاسباتی بالا است. از این رو تلاش هایی برای محاسبه سریع این تصویر بر روی بسترهای گوناگون صورت گرفته است. از طرفی با پیشرفت تکنولوژی cmos و کوچکتر شدن ابعاد ترانزیستورها امکان مجتمع سازی مدارهای پردازشی در کنار حسگرهای تصویر و انجام پردازش همزمان با دریافت تصویر فراهم گشته است. این عمل موجب افزایش سرعت و کاهش هزینه، توان مصرفی و سطح اشغالی می شود. هدف این پایان نامه پیشنهاد ساختاری جهت محاسبه تصویر تجمعی همزمان با دریافت اطلاعات تصویر در حسگر می باشد. برای این منظور تصویر به بلوک های مجاور هم تقسیم شده، تصویر تجمعی هر بلوک مستقل از سایر بلوک ها محاسبه گشته و همراه اطلاعات تصویر به خارج از حسگر انتقال می یابد. پس از آن با استفاده از روشی پیشنهادی تصویر تجمعی نهایی با استفاده از مقادیر بلوک ها محاسبه می شود. به منظور تولید تصویر تجمعی ابعاد هر بلوک در نظر گرفته شده است و از حسگر cmos نوع جریان با دو ترانزیستور در هر پیکسل استفاده شده است. نحوه محاسبه تصویر تجمعی در هر بلوک مشابه روش مرسوم سریالی است، اما با تغییر نحوه جاروب تصویر از حالت سطری به ستونی تنها به ذخیره سازی مقدار تجمعی یک پیکسل در هر مرحله نیاز است. به منظور ارزیابی عملکرد مدار پیشنهادی خروجی بلوک با انجام شبیه سازی هایی به ازای سطوح مختلف ورودی بررسی شده و میزان خطا در حالت های مختلف ارائه گردیده است. همچنین پردازش تشخیص حباب که در روش surf مورد استفاده قرار گرفته است بر روی تصویر نمونه ای با ابعاد که تصویر تجمعی آن از دو روش مرسوم سریالی و مبتنی بر مدار پیشنهادی محاسبه گشته اعمال شده و خروجی ها با یکدیگر مقایسه شده اند. در حالی که نتایج خروجی مشابه یکدیگر می باشند سرعت محاسبه تصویر تجمعی نهایی با استفاده از بلوک های محاسبه شده، نسبت به محاسبه آن با استفاده از روش مرسوم تا حدود پانصد برابر افزایش یافته است