한국정보처리학회:학술대회논문집 (Annual Conference of KIPS)

한국정보처리학회 (Korea Information Processing Society)
권호 표지

히스토그램 기반 Otsu 알고리즘을 활용한 엣지 검출 하드웨어 가속기

An Edge Detection Hardware Accelerator Using a Histogram-Based Otsu Algorithm

  • 강주완 (경북대학교 대학원 전자전기공학부) ;
  • 정인수 (경북대학교 대학원 전자전기공학부) ;
  • 조승준 (경북대학교 대학원 전자전기공학부) ;
  • 문병인 (경북대학교 전자공학부/대학원 전자전기공학부 )
  • Joowan Kang (Graduate School of Electronic and Electrical Engineering, Kyungpook National University) ;
  • Insu Jeong (Graduate School of Electronic and Electrical Engineering, Kyungpook National University) ;
  • Seungjun Jo (Graduate School of Electronic and Electrical Engineering, Kyungpook National University) ;
  • Byungin Moon (School of Electronics Engineering, Kyungpook National University)
  • 발행 : 2024.10.31
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초록

Otsu 알고리즘은 픽셀 값의 분포를 분석해 이미지를 두 개의 클래스로 나누는 최적의 임계값을 산출하는 기법으로, 주로 의료 영상 처리, 산업 자동화 등 다양한 분야에서 객체를 구분 지을 때 활용되고 있다. 이미지마다 적합한 임계값을 계산하는 Otsu 알고리즘을 통해 객체 구분에 널리 활용되는 엣지 검출 가속기의 정확도 또한 향상시킬 수 있다. 그러나 Otsu 알고리즘은 복잡한 연산으로 인해 하드웨어 사용량이 제한된 조건에서 구현하기 위해서는 효율적인 설계가 필요하다. 이에 본 논문에서는 Otsu 알고리즘 연산을 하드웨어에 효율적인 방식으로 구현한 히스토그램 기반 연산을 활용한 엣지 검출 하드웨어 가속기를 제안한다.

키워드

과제정보

본 연구는 IDEC 에서 EDA Tool 을 지원받아 수행하였습니다. 이 논문은 정부(과학기술정보통신부)의 재원으로 한국연구재단-시스템반도체융합전문인력육성사업의 지원을 받아 수행된 연구임(2020M3H2A107804521)

참고문헌

  1. G. Wang, C. Lopez-Molina and B. De Baets, "Automated blob detection using iterative laplacian of gaussian filtering and unilateral second-order gaussian kernels," Digital Signal Processing, vol. 96, pp. 102592, 2020.
  2. A. M. A. Talab, Z. Huang, F. Xi and L. HaiMing, "Detection crack in image using OTSU method and multiple filtering in image processing techniques," Optik, vol. 127, no. 3, pp. 1030-1033, 2016.
  3. N. Otsu, "A Threshold Selection Method from Gray-Level Histograms," IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, vol. 9, no. 1, pp. 62-66, 1979.
  4. J. G. Pandey, A. Karmakar, C. Shekhar and S. Gurunarayanan, "A Novel Architecture for FPGA Implementation of Otsu's Global Automatic Image Thresholding Algorithm," 2014 27th International Conference on VLSI Design and 2014 13th International Conference on Embedded Systems, Mumbai, India, 2014, pp. 300-305
  5. H. Tian, S. K. Lam and T. Srikanthan, "Implementing Otsu's thresholding process using area-time efficient logarithmic approximation unit," Proceedings of the 2003 International Symposium on Circuits and Systems, 2003. ISCAS '03., Bangkok, Thailand, 2003, pp. IV-IV
  6. Wang Jianlai, Yang Chunling, Zhu Min and Wang Changhui, "Implementation of Otsu's thresholding process based on FPGA," 2009 4th IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications, Xi'an, China, 2009, pp. 479-483