Procesado de una señal de vídeo para la detección de bordes en tiempo real sobre FPGAS

Abstract

En este Trabajo Fin de Grado se ha implementado un sistema basado en FPGA el cual realiza el procesado para la detección de bordes de una señal de video obtenida a través de una cámara y mostrando el resultado en cualquier pantalla que disponga de tecnología HDMI o transmitiendo instantáneas a un ordenador. Para la realización de este proyecto se ha requerido del análisis de un diseño base proporcionado por el fabricante de la placa de desarrollo para la comprensión de su funcionamiento, ya que ha sido sobre el cual se ha implementado el sistema objetivo. Desde el punto de vista teórico ha sido necesario estudiar y comprender la estructura de una imagen y el procesado de estas, además de, interfaces avanzadas como el uso de memorias DDR, control y adquisición de datos de una cámara y generación de señales HDMI.

In this End-Of-Degree project a FPGA based system that processes a video signal and performs real-time edge detection has been implemented. The video output is displayed on a screen via an HDMI interface and it is also possible to transmit image captures to a computer. In order to carry out this project, first of all, the analysis of the base design supplied by the manufacturer of the board was developed. This design only shows the video coming from a video camera on an HDMI screen. A second task has been to modify this base design to introduce the ability to process the video signal and perform edge detection. Among the learning objects of this work are, in addition to the VHDL FPGAs design, the study of the structure of an image, and the way in which the image is transmitted from the video camera to the FPGA, the signal processing algorithms for edge detection and the operating mode of the interface of a DDR memory with the HDMI protocol.