Akcelerace mapování tónů HDR v reálném čase na FPGA
Loading...
Date
Authors
Nosko, Svetozár
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií
Abstract
HDR snímání obrazu je klíčovým směrem vývoje technologií a algoritmů v počítačovém zpracování obrazu, protože umožňuje pořizovat obraz za velmi komplikovaných světelných podmínek. Tato dizertační práce se se zaměřuje na prokázání nových výsledků v oblasti algoritmů mapování tonů HDR, tedy techniky umožňující zobrazení HDR obrazu na standardních displejích bez ztráty detailů. Návrh je založen na programovatelném hardwaru doplněném o „embedded“ procesor (Xilinx Zynq SoC) a výsledné řešení pokrývá celou funkčnost od čtení dat z kamerového senzoru, přes kombinaci více snímků s různými expozicemi do HDR snímků, až po mapování tonů. Dosažené výsledky umožňují zpracovávat mapování tonů v reálném čase rychlostí až 96 snímků za sekundu ve FullHD rozlišení a zajišťují efektivní využití zdrojů. Navržený algoritmus poskytuje kvalitní výstupní obraz srovnatelný s aktuálními state-of-the-art algoritmy.
HDR processing is an important direction in the development of technologies and algorithms in computer image processing because it allows images to be captured under challenging lighting conditions. This dissertation thesis presents new results in the field of HDR tone mapping algorithms, a technique that enables the display of HDR images on standard displays without losing detail. The proposed solution is based on programmable hardware complemented by an "embedded" processor (Xilinx Zynq SoC), and the resulting solution covers the entire functionality from reading data from the camera sensor, merging multiple images with different exposures into HDR images to tone mapping. The achieved results enable real-time tone mapping at 96 frames per second in FullHD resolution. The proposed accelerated algorithm produces high-quality output images comparable to current state-of-the-art algorithms.
HDR processing is an important direction in the development of technologies and algorithms in computer image processing because it allows images to be captured under challenging lighting conditions. This dissertation thesis presents new results in the field of HDR tone mapping algorithms, a technique that enables the display of HDR images on standard displays without losing detail. The proposed solution is based on programmable hardware complemented by an "embedded" processor (Xilinx Zynq SoC), and the resulting solution covers the entire functionality from reading data from the camera sensor, merging multiple images with different exposures into HDR images to tone mapping. The achieved results enable real-time tone mapping at 96 frames per second in FullHD resolution. The proposed accelerated algorithm produces high-quality output images comparable to current state-of-the-art algorithms.
Description
Citation
NOSKO, S. Akcelerace mapování tónů HDR v reálném čase na FPGA [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. .
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Výpočetní technika a informatika
Comittee
doc. Ing. Jiří Jaroš, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Teodor Baláž, CSc. (člen)
doc. Dr. Ing. Eduard Sojka (člen)
prof. Ing. Jiří Sochor, CSc. (člen)
doc. Ing. Jiří Žára, CSc. (člen)
Date of acceptance
Defence
Student přednesl cíle a výsledky, kterých v rámci řešení disertační práce dosáhl.
V rozpravě student odpověděl na otázky komise a oponentů.
Diskuze je zaznamenána na diskuzních lístcích, které jsou přílohou protokolu. Počet diskuzních lístků: 1.
Komise se v závěru jednomyslně usnesla, že student splnil podmínky pro udělení akademického titulu doktor.
Komise a oponenti jednomyslně doporučuje, aby studentovi byla udělena cena za výjimečně kvalitní disertační práci.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení