Título :	Sensor Inteligente basado en FPGA para la cuantificación de distribuciones espaciales entre objetos
Autor(es):	Juan Angel Ramirez Nuñez
Palabras clave:	FPGA FPGA Morphological operators Operadores morfológicos Sensor inteligente Smart sensor
Área:	INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA
Fecha de publicación :	may-2014
Facultad:	Facultad de Ingeniería
Programa académico:	Maestría en Ciencias (Mecatrónica)
Resumen:	En las fundiciones nodulares determinar los tamaños de los nódulos (espectro de tamaños) a partir de imágenes metalográficas es una tarea que comúnmente se realiza con sistemas por software, sin en cambio, esto conlleva a tener una PC destinada solamente para la realización de esta tarea, y requiere de una considerable carga computacional, además de que el tiempo de ejecución es alto. En este trabajo se realizó la descripción digital de la rutina de un algoritmo, que permite calcular el espectro de tamaños e implementarla en hardware con ayuda de un FPGA (Altera DE2-115), para minimizar la carga computacional y disminuir el tiempo de ejecución de manera considerable; obteniendo a su vez un sistema dedicado a realizar esta tarea de manera eficiente e independiente de una PC. Se utilizaron los operadores morfológicos erosión y dilatación para calcular el espectro de tamaños, se realizó la descripción digital de éstos para implementar el algoritmo en hardware, el kernel o elemento estructural utilizado es una máscara de 3x3, una vez calculados los espectros de tamaños de la imagen se determina el tamaño máximo de los nódulos; se realizaron las pruebas en imágenes metalográficas en escala de grises con un tamaño de 656x494 pixeles, con lo que se logró reducir la carga computacional y el tiempo de procesamiento de una manera considerable comparado con el cálculo en software; además otro punto a destacar es que al ser un diseño digital de nuestra propiedad, se puede acoplar a otros módulos y así poder crear en trabajos futuros un sensor inteligente que permita obtener el tamaño de los nódulos sin la necesidad de hacer uso de un PC para ello. In nodular foundries, determining the nodular sizes (the size spectrum) of metallographic images is a work that it¿s realized by software systems, although, this work uses a PC only for this task, and this routine requires a considerable computing load and a high execution time. In this work digital description of algorithm is realized, permitting to calculate the spectrum sizes and it is implemented in hardware based on an FPGA (Altera DE2-115), to minimize the computing load and decrease the execution time in a considerable way; obtaining a dedicated system to make this task efficiently and independent of a PC. The erosion and dilatation morphological operators have been used to calculate the sizes spectrum, digital description of these was made to implement the algorithm in hardware, the kernel used is a 3x3 mask, with the image sizes spectrum the maximum nodular size of the image can be determined, metallographic images testing was realized in gray scale with size of 656x494 pixels, with this, the computing load is reduced and also the processing time in comparison whit software implementations; in addition, the I.P. Cores are ours and thanks to this is possible create a smart sensor that will be used to obtain the nodule size without PC.
URI:	http://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/797
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