FPGA 확장 메모리를 이용한 워터셔드 영상분할 시스템 구현 (Implementation of Watershed Image Segmentation using Extension Memory of FPGA)

서지정보

· 발행기관 : 한국정보기술학회
· 수록지 정보 : 한국정보기술학회논문지 / 8권 / 10호 / 69 ~ 79페이지
· 저자명 : 김대봉, 김대성, 김선종

초록

영상 분할은 영상 처리 분야에서 중요한 기술 중에 하나이다. 워터셔드를 이용한 영상분할 시스템은 파라미터를 별도로 설정할 필요가 없어서 고정된 회로로 구성이 가능하며, 이러한 시스템은 주로 DSP와 FPGA 등이 이용되고 있다. 기존의 FPGA를 이용한 워터셔드 영상분할 시스템은 제안된 FPGA 내부 메모리를 사용하기 때문에 영상 사이즈가 제한되는 문제점을 가진다. 본 논문에서는 확장메모리를 가진 FPGA 시스템을 이용하여 워터셔드 영상분할 시스템을 제안한다. 구현 환경으로는 FPGA Spartan-3 플랫폼과 verilog-HDL을 이용하여 설계하였다. 그리고 Spartan-3 플랫폼은 Xilinx XC3S200, 외부메모리 SRAM, 그리고 LED와 FND 인터페이스로 구성되어 있다. 본 논문에서는 과분할이 없는 간단한 영상에서 워터셔드 영상분할 실험을 하였고, 처리시간이 16×16영상에서 1.2㎳, 32×32영상에서 15.4㎳, 64×64영상에서 82.9㎳가 소요되었다. 실험 결과, 구현환경 보다 빠른 125㎒의 시스템 클럭에서 워터셔드 알고리즘을 초당 30프레임으로 처리가 가능하다는 것을 알 수 있었다.

영어초록

Image segmentation is one of the important technologies in fields of image processing. Because watershed algorithm can be consisted of a fixed logic among them, it can be effectively implemented by the logic, such as DSP, FPGA and so on. Expecially, the conventional watershed image segmentation system used by FPGA has a problem that the memory and the processing logics are limited due to using only the given internal memory. In this paper, we propose the watershed image segmentation system using FPGA with extension memory. We implemented the proposed system into the FPGA Spartan-3 platform and the verilog-HDL. This platform consists of a serial interface, SRAM, Xilinx XC3S200, and output interfaces for LED and FND. We also experimented a watershed segmentation with clean images to certify the algorithm correct, and the processing time was 1.2㎳ for 16×16, 15.4㎳ for 32×32, and 82.9㎳ for 64×64 images. According to the results, we knew that a system with 125㎒ can be processed this algorithm of image with sequentially 30 frames/second.

참고자료

· 없음