FPGA를 이용한 실시간 영상의 One-point NUC 설계

황선정¹^{, *} ; 이다빈¹ ; 유연덕¹ ; 김홍락²

1LIG넥스원 PGM탐색기연구소 선임연구원
2LIG넥스원 PGM탐색기연구소 수석연구원

Design of Real-time One-point NUC for Image Processing Using FPGA

Seon-Jeong Hwang¹^{, *} ; DaBeen Lee¹ ; Yeondeok Yoo¹ ; Hong-Rak Kim²

1Research engineer, PGM RF & IIR Seeker R&D Lab, LIG Nex1
2Chief research engineer, PGM RF & IIR Seeker R&D Lab, LIG Nex1

Correspondence to: *Seon-Jeong Hwang PGM Seeker Lab, LIG Nex1 207, Mabuk-ro, Giheung-gu, Yongin-si, Gyeonggi-do, 16911, Republic of Korea Tel: +82-31-326-9305 Fax: +82-31-326-9007 E-mail: seonjeong.hwang@lignex1.com

초록

본 논문에서는 실시간 영상의 one-point NUC table을 생성하고, 생성된 table을 영상에 적용하는 설계를 제안한다. 실시간 영상의 처리시간 확보를 위해 처리 클럭을 2배로 상향하여 NUC table 및 영상을 생성한다. One-point NUC table 생성을 위해 DDR 메모리를 활용하여 32개의 프레임을 누적한 영상을 생성하고, 이와 병렬적으로 누적된 영상의 평균값을 구한다. 누적 영상의 각 픽셀의 평균에서 누적 영상 전체의 평균값을 빼서 NUC table을 생성하고, 생성한 table은 DDR 메모리에 저장한다. NUC가 적용된 영상을 생성할 때에는 NUC table을 불러와서 입력되는 영상에서 table 값을 뺀다. 출력된 NUC 적용 영상과 적용되지 않은 영상을 시각화하여 실제로 노이즈가 제거되었는지 확인하였다.

Abstract

This study proposes a design for generating a real-time one-point NUC(non-uniformity correction) table and applying it to image data. To ensure sufficient processing time for real-time image processing, the processing clock is doubled to generate both the NUC table and the image. For one-point NUC table generation, DDR memory is utilized to accumulate 32 frames of image data, while the average of the accumulated image is calculated in parallel. The NUC table is generated by subtracting the global mean of the accumulated image from the mean value of each pixel, and the resulting table is stored in DDR memory. When generating NUC-applied images, the stored NUC table is loaded, and the table values are subtracted from incoming image data. The NUC-applied image and the original (non-corrected) image are visualized to verify the effectivness of noise reduction.

Keywords:

One-point NUC, Parallel Processing, Accumulated Image, Real-time Video Processing, FPGA(Field Programmable Gate Array), Double Data Rate Memory

키워드:

병렬처리, 누적 영상, 실시간 영상처리, DDR 메모리

References

Liu, Ya-xia, and Zhi-hang Hao, “Research on the Nonuniformity Correction of Linear TDI CCD Remote Camera”, Advanced Materials and Devices for Sensing and Imaging II. SPIE, 2005, pp. 527-535.