HSA'ların FPGA üzerinde gerçeklenmesi ve görüntü işleme uygulamaları
CNN implementations on FPGA and video processing application
- Tez No: 297184
- Danışmanlar: PROF. DR. VEDAT TAVŞANOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektronik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 59
Özet
Görüntü işleme bir görüntünün analog veya dijital elektriksel işaretlere dönüştürüldükten sonra çeşitli yöntemlerle istenilen şekle getirilmesidir. Birçok görüntü işleme tekniği görüntünün iki boyutlu bir sinyal olarak değerlendirilerek, çeşitli bilgisayar algoritmalarının uygulanması ile gerçekleştirilir. Görüntü işleme uygulamaları biyomedikal uygulamalar, uydu görüntüsü tanıma gibi birçok alanda kullanılmaktadır.Hücresel Sinir Ağı modeli 1988 yılında L. O. Chua ve L. Yang tarafından ortaya atılmıştır. ACE4K ve ACE16K gibi analog yapıdaki HSA gerçeklemelerinin işlem hızı, sayısal HSA gerçeklemelerinin işlem hızlarına erişememektedir. Günümüzde dijital olarak tasarlanan sistemler, görüntüleri gerçek zamanlı olarak işleyebilecek kadar hızlı hale gelmiştir. Bunun yanı sıra, dijital tasarımda değişik ihtiyaçlara göre farklı düzenlemeler yapılabilir. Bu çalışmada 3x3 boyutunda çeşitli fitrelerin kullanılabileceği bir HSA yapısı üzerinde konvolüsyon bloğu dijital olarak tasarlanmıştır.Görüntü işlemede sık kullanılan işlemlerden birisi filtrelemedir. Bu çalışmada filtreleme işlemi için HSA yapısının FPGA ile dijital emülasyonunda kullanılabilecek bir konvolüsyon bloğu tasarlanmıştır. Bloğu test etmek amacıyla gri tonlamalı bir görüntü örneği filtrelenip incelenmiştir. Kullanılan tasarım ortamı Xilinx firmasının ISE yazılımıdır. Konvolüsyon bloğu, Altera firmasının Cyclone-III FPGA Starter Kit ve Bitech HSMC Dijital Video Daughter Card (DVI in-out) kullanılarak gerçeklenmiştir.İlk bölümlerde HSA yapısından genel olarak bahsedildikten sonra FPGA ve VHDL ile ilgili özet bilgilere yer verilmiştir. Daha sonraki bölümlerde tezin özgün kısmını oluşturan, HSA' ların sayısal yapısına yönelik iki boyutlu konvolüsyon bloğunun gerçeklenmesi anlatılmıştır. Son bölümde ise elde edilen sonuçlar yorumlanmış ve çalışmanın devamında gelecekte yapılacak geliştirmeler için bazı önerilerde bulunulmuştur.
Özet (Çeviri)
Image processing can be defined as modifying an image by means of various techniques after converting the image to analog or digital electrical signals. Many image processing techniques include the application of computer algorithms to the images which are considered as two dimensional signals. Image processing applications are used in many areas such as biomedical applications, satellite image recognition...etcCellular network model was first introduced in 1988 by L.O. Chua and L. Yang. Analog CNN implementations such as ACE4K and ACE16K can not reach the processing speeds that digital implementations. Nowadays, digitally designed systems are fast enough to be able to process the images in real-time. Furthermore digital design is flexible since the system can be easily altered anytime for different needs. In this work, the convolution block of the CNN is digitally designed for 3x3 dimensional filters.One of the most used operations in image processing is filtering. Spatial filtering of an image in time domain is done by convolution. In this thesis, a convolution block which can be used both for general purpose and for the digital emulation of CNN structure on FPGA is designed. For testing purposes, a digital grayscale two dimensional signal, that is obtained from an image, is filtered and analyzed. The used design environment ise ISE software of Xilinx firm. The convolution block is implemented on Cyclone-III FPGA Starter Kit and Bitech HSMC Dijital Video Daughter Card (DVI in-out).After the general information about CNN, general information about FPGA and VHDL is given on the first chapter and the following chapters. After these chapters, the genuine implemetation of the two-dimensional convolution block is explained on the further chapters. Finally, the obtained results were interpreted and some suggestions are given for future improvements as ongoing work in the last chapter.
Benzer Tezler
- Hücresel sinir ağları ve görüntü işlemedeki uygulamaları
Cellular neural networks and its applications in image processing
KORAY KAYABOL
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. EMİR TUFAN AKMAN
- Multipl Skleroz hastalarında BDNF geni mRNA ekspresyonu ile hsa-miR-10a-5p ve hsa-miR-429-3p ekspresyonları arasındaki ilişkinin araştırılması
Investigation of the relationship between BDNF gene mRNA expression and hsa-miR-10a-5p and hsa-miR-429-3p expression in Multiple Sclerosis patients
ECEM AYŞEGÜL SARIALİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Genetikİstinye ÜniversitesiTıbbi Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURADİYE ACAR
- Tekrarlayan implantasyon başarısızlığında, doku ve dolaşımdaki MikroRNA'ların etkisi
The role of the serum exosomal and endometrium MicroRNAs in recurrent implantation failure
FATEMEH AZHARI ZARNAGH
Doktora
Türkçe
2019
Moleküler Tıpİstanbul ÜniversitesiMoleküler Tıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SADRETTİN PENÇE
- Romatizmal karditli çocuklarda mikrorna profilinin araştırılması
İnvestigation of microrna profile in children with rheumatic carditis
GÖKHAN GÜMÜŞ
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2016
Çocuk Sağlığı ve HastalıklarıMersin ÜniversitesiÇocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OLGU HALLIOĞLU KILINÇ
- Expression profiling of microRNAs and Hsa-miR-145 targets in human prostate cancer
İnsan prostat kanserinde mikroRNA?ların ve Hsa-miR-145 hedeflerinin ifade seviyesi profillemesi
SERHAT SEVLİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
BiyomühendislikYeditepe ÜniversitesiBiyoteknoloji Bölümü
DOÇ. DR. MUSTAFA ÖZEN