Título :	Procesador morfológico de imágenes en FPGA aplicado al análisis metalográfico
Autor(es):	Marco Antonio Gonzalez Aguirre
Palabras clave:	Embedded systems FPGA FPGA Morphological image processor Procesador morfológico de imágenes Sistemas embebidos
Área:	INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA
Fecha de publicación :	oct-2012
Facultad:	Facultad de Ingeniería
Programa académico:	Maestría en Ciencias (Mecatrónica)
Resumen:	Para realizar el análisis metalográfico de fundiciones nodulares austemperizadas se han desarrollado técnicas para la completa caracterización de su microestructura mediante el procesamiento digital de imágenes basado en morfología matemática. Estas técnicas de caracterización se usan actualmente en el laboratorio de metalografía de la Universidad Autónoma de Querétaro, desarrolladas en software e implementadas en computadoras de propósito general, pero tienen el problema de requerir un tiempo muy alto para la ejecución de los algoritmos. En este trabajo se propone el diseño e implementación de un procesador morfológico de imágenes con la finalidad de reducir el tiempo de procesamiento de los algoritmos de análisis basados en morfología matemática de fundiciones nodulares en comparación con una PC. El procesador desarrollado tiene la característica de ser programable, reconfigurable y de arquitectura abierta. Además del procesador, en este trabajo se desarrollaron núcleos de propiedad intelectual para el desplegado de imágenes en estándar VGA, adquisición de imágenes de 640 por 480 pixeles en escala de grises por medio de un decodificador de video con estándar ITU-R BT.656 en formato NTSC, un gestor de memoria para imágenes de 640 por 480 pixeles y comunicación serial RS-232. Estos núcleos en conjunto con el procesador se describieron en lenguaje VHDL y se sintetizaron en un FPGA, dentro de una plataforma de desarrollo Altera DE2-70. Con esto se logró el desarrollo de un sistema de procesamiento morfológico de imágenes capaz de adquirir las imágenes directamente de una fuente de video compuesto, de desplegar imágenes en un monitor VGA, ya sea la imagen adquirida o procesada, y enviar cualquiera de éstas a una PC vía comunicación serial. To conduct metallographic analysis of austempered ductile iron castings techniques have been developed for the complete characterization of its microstructure by digital image processing based on mathematical morphology. These characterization techniques are currently used in the metallography laboratory of the Autonomous University of Querétaro, developed and implemented in software on general-purpose computers, but have the problem that algorithms require a long execution time. This paper proposes the design and implementation of a morphological image processor in order to reduce the processing time of algorithms based on mathematical morphology analysis of austempered ductile iron castings compared to a PC. The developed processor has the characteristic of being programmable, reconfigurable and with open architecture. This procure the realization of a morphological processing system capable of acquiring images directly from a composite video source, to display images on a VGA monitor, either the acquired or processed image, and send to any of these to a PC via serial communication.
URI:	http://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/881
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