DESENVOLVIMENTO DA CAMADA DE COMUNICAÇÃO COM SENSOR MEGA-PIXEL UTILIZANDO ARQUITETURA RECONFIGURÁVEL

Filipe Jordan do Nascimento, Márcio Alexandre Pacheco

Resumo


As novas tecnologias de visão computacional e processamento de imagens já têm sido utilizadas com sucesso em muitas aplicações relevantes, principalmente nas áreas da astronomia, medicina, análise de impressões digitais, sensoriamento remoto, multimídia, entretenimento, reconhecimento de assinaturas, manufatura, robótica de manipuladores, robótica móvel, sistemas produtivos, entre outras. No âmbito industrial, por exemplo, percebe-se a grande importância de sistemas que utilizam sensores de imagem devido à sua significante contribuição em diversas fases do ciclo produtivo de um produto. Alguns exemplos incluem a orientação de deslocamento de um robô, a automatização de tarefas em células de manufatura, planejamento da produção e controle de qualidade. Porém, para realizar a integração entre o sensor de imagem e uma aplicação, que realiza o processamento e a tomada de decisões, se torna necessário a implementação de uma plataforma intermediária. Ou seja, é necessário que as informações capturadas pelo sensor sejam entregues à aplicação. Considerando este fato, propõe-se o desenvolvimento de um sistema baseado em arquitetura reconfigurável (FPGA), que realiza a integração de um sensor de imagem digital CMOS com uma aplicação de software para auxiliar a implementação de sistemas baseados em visão computacional. Esta integração é composta por diversas etapas: configuração do sensor de imagem através do protocolo SPI para ajustar a resolução e os parâmetros de qualidade da imagem; aquisição dos frames fornecidos pelo sensor de imagem atráves de uma saída paralela; armazenamento dos frames obtidos em memória RAM; processamento dos frames, onde será aplicado o filtro de interpolação bilinear, cujo converte os frames de RGB Bayer para RGB; preparo e envio dos frames através do protocolo de comunicação TCP. O sistema final deverá permitir, com o auxílio de um software em computador, a configuração dos parâmetros de imagem do sensor de imagem, como também dois modos de operação: vídeo, onde os frames são transmitidos constantemente para o aplicação; trigger, que transmitirá os frames somente quando estes forem solicitados pela aplicação. A implementação será realizada através da linguagem de descrição de hardware VHDL e da plataforma microprocessada MicroBlaze da Xilinx. O projeto final será sintetizado e validado na placa FPGA Digilent Nexys 3, cujo possui o chip FPGA Xilinx Spartan 6. Este projeto ainda se encontra em fase de desenvolvimento e, portanto, ainda não foram obtidos resultados.

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