Library for model-based design of image processing algorithms on FPGAs

Abstract

This paper describes a library (XSGImgLib) that includes parameterizable blocks to implement low-level image processing tasks on FPGAs. A modelbased design technique provided by Xilinx System Generator (XSG) has been used to design the blocks, which implement point operation (binarization) and neighborhood operations (linear and non-linear filtering) in grayscale images. The blocks are parameterizable for input/output data precision, window size, normalization strategy, and implementation options (area versus speed optimization). The paper includes the implementation results obtained after fixing these options and exemplifies the combination of several blocks of the library to build a complete design for image segmentation purposes.

Este artículo describe una biblioteca de bloques parametrizables (XSGImgLib) para la implementación de tareas de procesado de imágenes en FPGA. Se ha utilizado la técnica de diseño basado en modelos proporcionada por Xilinx System Generator (XSG) para diseñar diferentes bloques de procesado que implementan operaciones puntuales (binarización) y basadas en vecindad (filtros lineales y no-lineales) para imágenes en escala de grises. La parametrización de los bloques permite configurar la precisión de los datos de entrada/salida, el tamaño de la ventana, la estrategia de normalización y distintas opciones de implementación (optimización en área o velocidad). El artículo muestra los resultados de implementación para las diferentes opciones de configuración y ejemplifica la combinación de los bloques de procesado en el desarrollo de un sistema para segmentado de imágenes.