실시간 고해상도 단파 적외선 스트리밍 비디오 처리 및 필드 프로그래머블 게이트 배열 프로토타입을 위한 고성능 아키텍처

영상 세부 사항 향상은 단파 적외선(SWIR) 이미징 시스템의 성능에 매우 중요합니다. 최근 고해상도(HD) SWIR 비디오의 실시간 처리 요구가 급격히 증가했습니다. 그럼에도 불구하고 HD SWIR 스트리밍 비디오 처리 아키텍처의 필드 프로그래머블 게이트 배열(FPGA) 구현에 대한 연구는 상대적으로 적습니다. 이 연구는 가우시안 필터의 차이와 평면 균등화를 결합하여 SWIR 비디오 개선을 위한 실시간 FPGA 아키텍처를 제안합니다. 알고리즘을 가속화하고 메모리 대역폭을 줄이기 위해, 엣지 정보 추출 및 균등화와 리매핑 아키텍처라는 두 가지 효율적인 핵심 아키텍처를 제안하여 엣지를 선명하게 하고 다이나믹 레인지를 향상시킵니다. 실험 결과, 제안된 아키텍처는 1280 × 1024@60Hz에서 2.7K 룩업 테이블, 2.5K 슬라이스 레지스터 및 약 350kB의 블록 RAM 소비로 실시간 처리를 달성했으며, XC7A200T FPGA 보드에서 각각 12.5%, 19.2%, 12.5%의 활용률을 기록했습니다. 또한, 제안된 아키텍처는 완전히 파이프라인화되어 출력 비디오의 픽셀 클락에 동기화되어 있어 다양한 실시간 비디오 처리 시스템에 원활하게 통합될 수 있습니다.