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FPGA Kamera

Kurzbeschreibung

Auf einer kundenspezifischen FPGA Kamera wurde ein Algorithmus in VHDL/C implementiert, um Schüttgut im Glasrecycling nach Farbe, Material und Größe zu klassifizieren. Diese Daten können in einem weiteren Schritt dafür verwendet werden, um die Sortierung unterschiedlicher Materialien zu bewerkstelligen.

Das Herzstück der Kamera bildet ein Altera Cyclone FPGA, der die Daten von einem IBIS4 Flächensensors ausliest und entsprechend aufbereitet. Unter anderem werden hierbei digitale Filter eingesetzt, um die Qualität der Daten zu verbessern und die Transformationen in diverse Farbräume zu ermöglichen. Die entwickelten VHDL Module verwenden einen generischen Datenbus, sodass deren Positionierung im Signalpfad variiert werden kann, um optimale Performanz zu erreichen. Über den Avalon Bus lassen sich die Module über den am Cyclone implementierten NIOS Softcoreprozessor konfigurieren und auslesen.

Der auf den aufbereiteten Bilddaten aufsetzende Objekterkennungsalgorithmus ist in C programmiert und sehr flexibel parametrisierbar. Die erfassten Objekte können über einen seriellen Datenbus ausgelesen werden, um beispielsweise ein Sortiereinheit anzusteuern.

Tätigkeiten/Leistungen

  • Implementierung von VHDL Modulen zur Verarbeitung von Bilddaten
  • Simulation der VHDL Module
  • Definition eines generischen Bilddatenbusses
  • Ansteuerung eines IBIS4 Kamerasensors
  • Umsetzung des Objekterkennungsalgorithmus am NIOS Softcoreprozessors
  • Erstellung der grafischen Benutzeroberfläche zur Visualisierung der erfassten Objekte

Bildergallerie