Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2020 - zeszyt 4

Hybrid Implementation of Evolutionary Algorithms in FPGAs for Automatic Generation of Morphological Image Filters

Wykorzystanie hybrydowego algorytmu bazuja˛cego na algorytmach genetycznych do automatycznego generowania filtrów grafiki

10.15199/48.2020.04.02

nr katalogowy: 125657
10.15199/48.2020.04.02

Streszczenie

This paper proposes a novel hybrid software/hardware system to automatically create filters for image processing based on genetic algorithms and mathematical morphology. Experimental results show that the hybrid system, implemented using a combination of a NIOS-II processor and a custom hardware accelerator in an Altera FPGA device, is able to generate solutions that are equivalent to the software version in terms of quality in approximately one third of the time.

Abstract

W artykule zaproponowano nowe hybrydowe oprogramowanie do automatycznego tworzenia filtrów grafiki bazuja˛cych na algorytmach genetycznych i morfologii matematycznej. Eksperymenty wykazały z˙e proponowany system wykorzystuja˛cy procesor NIOS-II i Altera FPGA jest w stanie generowac´ rozwia˛zanie niemal trzy razy szybciej niz˙ dotychczas stosowane systemy.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] J. H. Holland, Adaptation in Natural and Artificial Systems. University of Michigan Press, Ann Arbor, re-issued by MIT Press, 1992.
[2] M. Mitchell, An Introduction to Genetic Algorithms. Cambridge, MA, USA: MIT Press, 1999.
[3] J. R. Koza, Genetic programming: On the programming of computers by natural selection. Cambridge, Mass.: MIT Press, 1992.
[4] R. E. W. R. C. Gonzalez, Digital Image Processing. Upper Saddle River, New Jersey, Prentice Hal, 2002.
[5] O. M. Filho and H. V. Neto, Processamento Digital de Imagens. Rio de Janeiro: Brasport, 1999.
[6] J. Wang, “Design and implementation of a virtual reconfigurable architecture for different applications of intrinsic evolvable hardware," IET Computers & Digital Techniques, vol. 2, pp. 386-400(14), September 2008.
[Online]. Available: https://digital-library.theiet.org/content/journals/10.1049/ iet-cdt_20070124
[7] M. I. Quintana, R. Poli, and E. Claridge, “Morphological algorithm design for binary images using genetic programming," Genetic Programming and Evolvable Machines, vol. 7, no. 1, pp. 81-102, Mar 2006.
[Online]. Available: https: //doi.org/10.1007/s10710-006-7012-3
[8] I. Yoda, K. Yamamoto, and H. Yamada, “Automatic acquisition of hierarchical mathematical morphology procedures by genetic algorithms," Image and Vision Computing, vol. 17, pp. 749-760, 08 1999.
[9] E. C. Pedrino, J. H. Saito, and V. O. Roda, “Architecture for binary mathematical morphology reconfigurable by genetic programming," in 2010 VI Southern Programmable Logic Conference (SPL), March 2010, pp. 93-98.
[10] M. Almeida and E. Pedrino, “Hybrid evolvable hardware for automatic generation of image filters," Integrated Computer-Aided Engineering, vol. 25, pp. 1-15, 01 2018.
[11] J. Serra, Image Analysis and Mathematical Morphology. Orlando, FL, USA: Academic Press, Inc., 1983.
[12] J. Facon, Morfologia Matemática: Teoria e Exemplos. Editora Universitária da Pontifícia Universidade Católica do Paraná, 1996.
[13] S. G. M. Hossain, C. A. Nelson, and P. Dasgupta, “Hardware design and testing of modred: A modular self-reconfigurable robot system," in Advances in Reconfigurable Mechanisms and Robots I, J. S. Dai, M. Zoppi, and X. Kong, Eds. London: Springer London, 2012, pp. 515-523.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 125657 "Hybrid Implementation of ..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - e-zeszyt (pdf) 2020-4 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2020-4

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma