Ανάπτυξη ενσωματωμένου συστήματος για χρήση πολυμεσικών εφαρμογών:
Creators: name: Ντογραματζή, Μαρία Νικολάου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2012
Subjects: Μηχανική παρακολούθηση
Ανίχνευση ροής
Ενσωματωμένο σύστημα
MicroBlaze
Embedded
Flow detection

description: Σκοπός της παρούσας εργασίας, ήταν η ανάπτυξη ενσωματωμένου συστήματος για τη μηχανική παρακολούθηση ενός ή περισσοτέρων υγρών που ρέουν μέσα σε έναν ή περισσότερους σωλήνες. Η παρακολούθηση του υγρού, γίνεται με την επεξεργασία ενός προϋπάρχοντος βίντεο, καρέ προς καρέ. Συνοπτικά η διαδικασία έχει ως εξής: Η θέση του υγρού για το πρώτο καρέ είναι γνωστή. Γύρω από αυτή δημιουργείται ένα εικονικό παράθυρο. Το παράθυρο αυτό δημιουργείται ώστε να περιοριστεί το κομμάτι της εικόνας που χρειάζεται επεξεργασία. Μόνο τα pixels μέσα σε αυτό το παράθυρο θα επεξεργαστούν. Το ίδιο παράθυρο, στο ίδιο μέγεθος και ίδιες συντεταγμένες θεωρείται και στο επόμενο καρέ. Με τη σύγκριση των δύο αυτών παραθύρων, εντοπίζεται τυχούσα μετακίνηση του υγρού, και υπολογίζεται η καινούρια θέση του υγρού. Η διαδικασία αυτή συμβαίνει για κάθε επόμενο καρέ. Αναπτύχθηκε ένα σύστημα, στο οποίο υλοποιήθηκαν δύο αλγόριθμοι παρακολούθησης του υγρού. Οι αλγόριθμοι διαφέρουν μεταξύ τους κατά ένα μόνο βήμα, στο βήμα σχηματισμού του παραθύρου. Μετρήθηκαν οι επιδόσεις τους και συγκρίθηκαν ώστε να βγει συμπέρασμα για το ποιο είναι πιο γρήγορο και ποιο δίνει καλύτερα αποτελέσματα. Το σύστημα αναπτύχθηκε σε αναπτυξιακή πλακέτα με FPGA Virtex 5. Από το FPGA χρησιμοποιήθηκε ο soft core επεξεργαστής MicroBlaze με τα περιφερειακά του. Η ανάπτυξη του συστήματος, έγινε με τη χρήση του λογισμικού EDK που παρέχεται από την εταιρία Xilinx. Η ολοκλήρωση του συστήματος γίνεται σε δύο στάδια: μία εφαρμογή, το XPS, κάνει την επιλογή του hardware, και μία άλλη, το SDK, τον προγραμματισμό του επεξεργαστή. Στο παρόν σύγγραμμα δίνεται ένας συνοπτικός οδηγός, για τη χρήση του EDK και τη δημιουργία ενός σχετικά απλού συστήματος.
description: The purpose of this work was the development of an embedded system that follows mechanically one or more fluids that flow into one or more tubes. Frame by frame a given video clip is processed and through this process the liquid’s flow is followed. The following is a short description of the algorithm. The position of the liquid in the first frame is known. A virtual window is created that surrounds the primary position of the liquid. The purpose of this virtual window is to shorten the part of the image that will be processed. Only the pixels contained inside this window will be processed. The same virtual window in size and coordinates is considered in the next frame. The two windows are compared and if any flow of the liquid is detected, the new position of the liquid is calculated. The same procedure is followed for each of the frames of the video clip. The fluid’s path was followed through the development of one system in which two algorithms were implemented. These two algorithms differ only by a step, the step in which the virtual window is created. Their performance was compared so as to conclude which of the two algorithms is faster and which gives the best results. An FPGA Virtex 5 evaluation board was used for the development of the system described, specifically the Microblaze soft core processor contained on the FPGA chip with the available peripheral hardware. Xilinx’s Software EDK was used for the development of the system. Specifically EDK’s application XPS was used for the selection of the hardware needed, while SDK was used for the programming of the processor. A brief guide for the development of a relatively simple system through the use of the software EDK is given in this project.