Akcelerace mapování tónů HDR v reálném čase na FPGA - Nosko, Svetozár (Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií)
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.
Accelerated HDR Tone Mapping on FPGA
Keywords: HDR; Zpracování HDR; Skládání HDR; Mapování Tónu; FPGA; Xilinx Zynq; Syntéza na Systémové Úrovni; HW Akcelerace; HDR; HDR Pipeline; HDR Merging; Tone Mapping; FPGA; Xilinx Zynq; High Level Synthesis; HW Acceleration