在基于FPGA的高速摄像机上对原始拜耳图像进行并行无损压缩
Žan Regoršek1, Aleš Gorkič2, Andrej Trost1
1Faculty of Electrical Engineering, University of Ljubljana, 1000 Ljubljana, Slovenia.
Sensors (Basel, Switzerland)
|October 26, 2024
概括
本研究介绍了用于高速摄像机的硬件加速无损图像压缩算法,实现了实时应用的显著尺寸缩小和高吞吐量.
科学领域:
- 数字图像处理是数字图像处理.
- 硬件实现 硬件实现
- 数据压缩数据的压缩.
背景情况:
- 对于高速,高分辨率摄像头而言,实时无损压缩带来了显著的带宽和存储挑战.
- 现有的方法可能无法满足高分辨率成像系统的需求.
研究的目的:
- 开发和实施适合FPGA相机的基于硬件的无损图像压缩算法.
- 为了应对实时数据处理对高速成像的挑战.
主要方法:
- 在FPGA上硬件实现贝耶尔彩色过器阵列无损压缩算法.
- 使用Golomb-Rice代码和整数运算符进行高效处理.
- 采用树状管道结构进行16个像素的并行处理.
主要成果:
- 在高分辨率图像中实现了高达56%的图像大小缩小.
- 管道实施达到320 MHz的运行频率.
- 平行处理实现了40 Gbit/s的数据吞吐量,内存使用量低.
结论:
- 拟议的算法为高速摄像系统中的实时无损图像压缩提供了有效的解决方案.
- 在FPGAs上的硬件加速对于满足现代成像的性能需求至关重要.
- 平行,管道式的方法显著提高了数据吞吐量,减少了存储需求.


