Der Objekt-Erkennungs-Chip

Projektziel:

Es sollte ein ein System entwickelt werden, das komplett in einem FPGA realisiert ist und bekannte Gegenstände in einem (monochromen) Kamerabild erkennt und beschriftet. Das beschriftete Kamerabild (vgl. Abbildung) sollte über einen VGA-Ausgang auf einem Monitor ausgegeben werden.

Projektergebnisse:

Zur Objekterkennung wurden Algorithmen eingesetzt, die bereits im Triokulus-Projekt für das optische Tracking verwendet werden. Diese orientieren sich an natürlichen Objektmerkmalen und sind unempfindlich gegenüber Störfaktoren wie wechselnden Lichtverhältnissen, Skalierung oder Rotation. Es wurde ein Tool zum Erlernen von neuen Objekten und zur Erstellung der Datenbank entwickelt, was mittels eines gewöhnlichen PC durchgeführt wird. Das Live-System, welches komplett in einem FPGA realisiert wurde, bedient sich dieser vorab erstellten Datenbank und erkennt ihm somit bekannte Alltagsgegenstände, welche im Ausgabebild beschriftet werden.

Zur Lösung der Aufgabe wurde auf verschiedene Hardware- und Software-Komponenten zurückgegriffen, die bereits im Rahmen des Triokulus-Projektes entwickelt wurden. Als Hardware-Plattform diente hierbei ein System-on-Chip innerhalb eines Virtex-5-FPGAs, welches mit bereits vorentworfenen Komponenten erweitert werden konnte (z.B. eine oder mehrere CPUs, Kamera-Modul, VGA-Ausgabemodul).