コンピュータビジョン

computer vision fpga, fpga acceleration, fpga accelerator card, high performance computing hardware

画像処理アルゴリズムを必要とするコンピュータビジョンは、FPGAの処理能力を活かして改良が活発になされています。動く物体を検出する能力は、監視・サーベイランスシステムや自動化された工場での色々な場面で有効です。

アルデックはFPGAで画像処理アルゴリズムをどれだけ高速化できるかを見せるデモデザインを作成しました。このデモデザインは大量の入力データを処理し、入出力で高い帯域幅を扱います。また、ViBeと呼ばれる動き検出アルゴリズムをインプリメントしたRTLデザインと、ビデオデータストリームの中で動く物体を検知するユースケースが付属します。さらに、アルゴリズムの実行がさらに高速化できることもデモンストレーションでお見せします。ViBe機能のカーネルを複製して映像処理を並列スレッド化し、大規模FPGAのXilinx Virtex UltraScale XCUS440のリソースを効率的に活用して処理します。また、FPGA上で動作しているアルゴリズムカーネルをホストのPCワークステーションにアルデックのHES Proto-AXIインタフェースで接続し、オンボードのDDRメモリにアクセスする様子もデモンストレーションします。

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主な機能

機能: ビデオデータストリームの中で動く物体を検出
アルゴリズム: Vibe動き検出アルゴリズム
ホストに接続したUSBカメラからのライブデータストリーム処理
ビデオ解像度: フルHD、1920x1080
アルゴリズムカーネルのレプリケーションの数: 4
処理速度: 120フレーム/秒

ソリューション内容

アクセラレータ・ボード: HES-US-440
ホストワークステーションのインタフェース: HES Proto-AXI
HESユーティリティソフトウェア: HES.Asic.Proto、PCIeドライバ、ソフトウェアAPI付属
ViBeアルゴリズムのRTLコード
メインプログラムのC++コード（PCホストワークステーションで実行）
プラットフォーム関連ドキュメント