Jag accepterar att kakor lagras på min dator

Läs mer

Implementering av en detektionsalgoritm för realtidsbearbetning av IR-video.

Implementering av en detektionsalgoritm för realtidsbearbetning av IR-video. Beställ tryckt exemplar Lägg i kundvagnen Ladda ned som PDF
Författare: Karlholm Jörgen
Ort: Linköping
Sidor: 21
Utgivningsår: 2005
Publiceringsdatum: 2005-01-01
Rapportnummer: (FOI-R--1716--SE)
Nyckelord detektering, realtid, IR spaning, övervakning, UAV, styrda vapen, målsökare, detection, real-time, reconnaissance, surveillance, guided missiles, seekers
Sammanfattning Rapporten beskriver en C++-implementering i signalbehandlingshårdvara av en algoritm för detektering i realtid av markstridsfordon i IR-video från flygande plattformar som UAV:er eller styrda vapen. Algoritmen är baserad på Viola och Jones sekventiella boosting-ansats med särdrag beräknade ur en summed area table-representation. Studien visar att kvalificerad realtidsdetektering i IR-video är möjlig att realisera med ett litet, billigt och strömsnålt inbyggt signalbehandlingssystem. För sekvenser i 16-bitars QVGA-format (320x240 pixlar) fås en bearbetningstakt på ca 7 Hz vid dataparallell exekvering i två MPC7457 PowerPC G4 mikroprocessorer med vardera 2MB L3- cache. Algoritmens struktur gör det svårt att använda blockbaserad bearbetning (L1 strip mining), en vanlig teknik för att minimera antalet minnesaccesser vid lokala omgivningsoperationer. Bearbetningen blir därför i PowerPC G4 minnesbegränsad, men en betydande uppsnabbning kan åstadkommas genom att kritiska data allokeras i processorns L3-cache (s.k. private memory) istället för primärminnet. Av kostnadsskäl är det önskvärt att kunna implementera algoritmen i enklare signalprocessorer som arbetar med 16 bitars precision. Flera databuffertar måste emellertid representeras som 32-bitars heltal, i något fall krävs 64 bitars precision. Aritmetiska operationer på dessa data måste delas upp i flera steg och tar betydligt länge tid att utföra än med 16-bitars operander.
Abstract The report describes a C++ implementation in dedicated signal processing hardware of an algorithm for real-time detection of military ground vehicles in IR video from airborne platforms, e.g., UAVs or guided weapons. The algorithm is based on Viola and Jones´ sequential boosting approach with image features computed from a summed area table representation. The study shows that qualified realtime detection in IR video is realizable in a small, cheap, and power-efficient signal processing system. A processing speed of 7 frames per second is achieved for 16-bit QVGA (320x240 pixel) image sequences, using two MPC7457 PowerPC G4 microprocessors, each with a 2MB L3 cache. The structure of the algorithm makes it difficult to use block-based processing (L1 strip mining), a common technique for minimising I/O in local neighbourhood operations. In the PowerPC G4, the processing consequently becomes I/O bound, but a significant speed-up can be achieved by allocating critical data in the processor´s L3 cache (private memory), instead of in the main primary memory. For cost reasons it is desirable to implement the algorithm on 16-bit integer signal processors. Several data buffers must, however, be stored as 32-bit integers; in one case 64-bit precision is required. Arithmetic operations on these data require more processing steps, which causes a significant performance degradation compared to 16-bit data.

Kundvagn

Inga rapporter i kundvagnen

FOI, Totalförsvarets forskningsinstitut

FOI
Totalförsvarets forskningsinstitut
164 90 Stockholm

Tel: 08-555 030 00
Fax: 08-555 031 00

Orgnr: 202100-5182