KENAR ALGILAMA ALGORİTMALARININ MATLAB/SIMULINK VE FPGA KULLANILARAK GERÇEKLEŞTİRİLMESİ

Abstract

Kenar algılama, görüntü işleme alanında önemli bir uygulama alanına sahiptir. Günümüzde birçok alanda görüntü işlemeden yararlanıldığı da bir gerçektir. Bu nedenle kenar algılama işleminin sahada uygulanabilirliği de büyük önem arz etmektedir. Bu çalışmada, literatürde temel olarak kullanılan kenar algılama algoritmalarından Sobel, Prewitt ve Canny algoritmalarının FPGA(Alanda Programlanabilir Kapı Dizileri) kullanılarak gerçeklemesi ve incelenmesi sağlanmıştır. FPGA için gerekli olan program dosyası Matlab/Simulink ile bütünleşik çalışabilen Xilinx System Generator DSP blokları ile hazırlanmış olup bilgisayar üzerinde bulunan gri formattaki görüntüler USB yapılandırma portu bağlantısı ile FPGA ya gönderilmiştir. FPGA üzerinde Sobel, Prewitt ve Canny algoritmalarına tabi tutulan görüntüler aynı bağlantı ile bilgisayara taşınarak kenar algılama işlemi gerçekleştirilmiş olur. Aynı görüntü için kenar algılama işlemi Simulink ile de aynı anda gerçekleştirilerek bilgisayar ortamında elde edilen görüntü ile FPGA donanımı ile elde edilen görüntü karşılaştırılmış ve FPGA üzerindeki kaynak kullanımı gözlemlenmiştir. Anahtar Kelimeler: FPGA(Alanda Programlanabilir Kapı Dizileri), Sobel, Prewitt, Canny, Matlab/Simulink, Xilinx System Generator, DSP(Sayısal Sinyal İşleme)

Edge detection has important applications area in image processing field. Today, it is a fact that the image processing used in many fields. Therefore, the applicability of edge detection process in the field is also has great importance. In this study, mainly used edge detection algorithms in the literature; İe. Sobel, Prewitt and Canny algorithms is provided using the verification and inspection on FPGA (Field Programmable Gate Arrays). Program files required for FPGA is prepared by Xilinx System Generator DSP blocks, which can work integrated with Matlab/Simulink. For this study; gray format images, which is stored on the computer has been sent to FPGA with USB configuration port interface on FPGA. Edge detection process is realized by moving subject images from the computer with the same connection to FPGA and then, Sobel, Prewitt and Canny algorihms are applied to the images on FPGA respectively. Edge detection process for the same images are performed by Simulink and FPGA bord at the same time and then, edge detected images obtained from these two environment are compared and also it has been observed on the FPGA resource usage. Keywords: FPGA (Field Programmable Gate Arrays), Sobel, Prewitt, Canny, Matlab/Simulink and Xilinx System Generator DSP (Digital Signal Processing)