• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.3094-3097
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• 2009

임의의 입력 해상도와 출력 해상도의 비율로 주어지는 영상 축소 스케일러를 구현하려면 축소된 영상에 대한 화소의 좌표를 계산하기 위해서 범용 제산기의 사용이 요구된다. 이 범용 제산기는 매 화소마다 동작해야하기 때문에 처리속도를 높이기 위하여 LUT로 구현되나, LUT의 정밀도에 따라서 하드웨어의 규모가 비대해지는 문제가 야기된다. 본 논문에서는 제산기나 LUT 기반의 제산 연산을 수반하지 않는 영상 축소 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 비교기와 가산기만으로 구성되어 있으며, 임의의 유리수로 표현되는 축소 비율을 허용함에도 불구하고, 기존 방식에 비해서 1/10 이하로 하드웨어 규모를 줄이는 것이 가능하다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제47권2호
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• pp.33-44
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• 2010

본 논문에서는 로봇 시각 처리 활용을 위한 실시간 얼굴 검출 하드웨어 구조를 제안한다. 제안한 구조는 조명 변화에 강인하고 초당 60 프레임 이상의 속도로 처리된다. 조명 변화에 강인한 얼굴 특성 추출을 위해 MCT(Modified Census Transform) 변환을 이용하였다. 그리고 AdaBoost 알고리즘은 얼굴 특징 데이터의 학습 및 생성을 하며, 이 생성된 학습 데이터를 이용해 얼굴 검출을 하게 된다. 본 논문에서는 메모리 인터페이스부, 이미지 크기 조정부, MCT 생성부, 후보 얼굴 검출부, 신뢰도 비교부, 좌표 재조정부, 데이터 그룹화부, 검출 결과 표시부로 구성된 얼굴 검출 하드웨어 구조 및 Xilinx사의 Virtex5 LX330 FPGA를 이용한 하드웨어 구현 검증 결과에 대해 설명한다. 카메라로 부터 입력받은 이미지를 이용해 검증한 결과로 초당 최대 149프레임의 속도로 한 프레엠 당 최대 32개 얼굴을 검출함을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.99-102
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• 2012

이미지 크기 조절기는 영상을 화면에 표시하기 위한 디스플레이 장치나 원하는 크기의 영상을 처리할 필요가 있는 영상처리블록 등에서 사용하게 되는 IP이다. 제안한 이미지 크기 조절기는 기존의 이미지 크기 조절기에서 사용하는 프레임 메모리가 아닌 라인 메모리를 사용하고 기본 유닛에 대한 기존 연산 과정에 $2^m$배를 확대해주고 다시 시프트하여 $2^m$배를 축소시키는 방법을 추가함으로써, 하드웨어 구현이 용이하고 적은 자원을 소모하며 뛰어난 정밀도를 가진 이미지 크기 조절기를 보인다. 또한 기존의 이미지 크기 조절기들과 다르게 크기 조절을 위한 내부 파라미터를 자동으로 자체 계산하는 직렬 제산기를 내장하여 IP의 효율성을 증가시켰다. 본 논문에서는 이미지 크기 조절기를 Verilog HDL로 설계하였고 검증을 하기 위하여 이미지 센서와 LCD를 이용하는 어플리케이션 IC에 적용되어 Xilinx Vertex-4 XC4LX80 FPGA로 기능 및 타이밍 검증을 마쳤다. 또한 TSMC 0.18um 공정을 이용하여 ASIC으로도 구현하였다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제48권4호
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• pp.116-128
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• 2011

본 논문에서는 기존의 방법에 비해서 사용되는 메모리의 증가가 없이, 혹은 메모리의 증가를 최소화하는 영상 메모리의 회전 변환 기법을 개발하여 얼굴 회전 변화에 강인한 고성능 실시간 얼굴 검출 엔진 구조를 제안하였으며 FPGA 구현을 통하여 제안 구조의 타당성을 검증하였다. 고성능 얼굴 검출을 위해 기존에 사용하던 조명 변화에 강인한 MCT(Modified Census Transform) 변환 기법과 최적화된 학습데이터 생성을 위한 Adaboost 학습 기법 이외에 얼굴 회전 변환에 강인함을 위한 영상 회전 기법을 이용하였다. 제안한 하드웨어 구조는 색좌표 변환부, 잡음 제거부, 메모리 인터페이스부, 영상 회전부, 크기 조정부, MCT 생성부, 얼굴 후보 검출부/ 신뢰도 비교부, 좌표 재조정부, 데이터 검증부, 검출 결과 표시부/컬러 기반 검출 결과 표시부로 구성되어있다. 구현 및 검증을 위해 Virtex5 LX330 FPGA 보드와 QVGA급 CMOS 카메라, LCD Display를 이용하였으며, 다양한 실생활 환경 및 얼굴 검출 표준 데이터베이스에 대해서 뛰어난 성능을 나타냄을 검증하였다. 결과적으로 실생활 환경에서 초당 60프레임 이상의 속도로 실시간 처리가 가능하며, 조명 변화 및 얼굴 회전 변화에 강인하고, 동시에 32개의 다양한 크기의 얼굴 검출이 가능한 고성능 실시간 얼굴 검출 엔진을 개발하였다.