기저 필터 분해를 사용한 다중 고역통과 필터링을 위한효율적인 FPGA 기반 하드웨어 구조
Efficient FPGA-Based Hardware Architecture for Multi-Highpass Filtering with Basis Filter Decomposition
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초록
디지털 영상처리에서 엣지 강조는 객체 검출 및 윤곽선 추출 등 다양한 실시간 응용에 활용된다. 고역통과 필터는 이러한 엣지 정보를 효과적으로 추출할 수 있으나, 복수의 HPF를 병렬로 구성할 경우 하드웨어 자원이 과다하게 소모되는 문제가 있다. 본 논문에서는 필터 간 공통 계수를 분해하여 두 개의 기저 필터를 기반으로, 다양한 HPF 연산을 선택적으로 수행할 수 있는 하드웨어 구조를제안한다. 제안된 구조는 선택된 필터에 해당하는 연산만을 수행함으로써 자원 사용을 효과적으로 감소시킬 수 있도록 설계되었다.
Abstract
Edge enhancement is a fundamental technique in real-time image processing applications such as object detectionand contour delineation. Although highpass filters (HPF) effectively emphasize high-frequency components, conventionalparallel implementations incur significant hardware overhead due to redundant computations. This paper presentsa resource-efficient hardware architecture that enables selective HPF operations through the decomposition ofshared coefficients into two basis filters. The proposed method minimizes computational redundancy and optimizeshardware resource utilization.