Akademik tadqiqotlar, tushunarli til

Verianla | O‘zbekcha akademik tadqiqotlar va ilm-fan

27 Sentabr 2026, Yakshanba
VERİANLAMustaqil ilmiy nashriyot
Menyuni ochish yoki yopish
...
Bosh sahifa / Amaliy fanlar / MATLAB / MATLAB va Verilog bilan asosiy tasvirni qayta ishlash: to‘rtta piksel amalining apparatga yo‘naltirilgan simulyatsiyasi
MATLAB

MATLAB va Verilog bilan asosiy tasvirni qayta ishlash: to‘rtta piksel amalining apparatga yo‘naltirilgan simulyatsiyasi

Ushbu tadqiqot raqamli tasvirlarda to‘rtta asosiy piksel amaliyotini MATLAB va Verilog HDL birgalikda qo‘llanadigan qo‘shma loyihalash yondashuvi orqali modellashtiradi.

31/07/2026  Veri Anla 48 marta ko‘rildi
MATLAB va Verilog bilan asosiy tasvirni qayta ishlash: to‘rtta piksel amalining apparatga yo‘naltirilgan simulyatsiyasi

Ushbu tadqiqot raqamli tasvirlarda to‘rtta asosiy piksel amaliyotini MATLAB va Verilog HDL birgalikda qo‘llanadigan qo‘shma loyihalash yondashuvi orqali modellashtiradi. MATLAB tasvirni apparat simulyatsiyasida o‘qish mumkin bo‘lgan o‘n oltilik ma’lumot fayliga aylantirish va natijalarni qayta vizuallashtirish uchun; Verilog esa posterizatsiya, qizil kanalni ajratish, qizil tus qo‘shish va iliq qizil tus yaratish algoritmlarini piksel darajasida bajarish uchun ishlatilgan.

Tadqiqotchilar sakkiz bitli qizil, yashil va ko‘k kanal ma’lumotlarini Vivado XSim muhitida qayta ishlab, boshqaruv signallari bilan RGB chiqishlari mos ishlaganini bildirgan. Kodak ma’lumotlar to‘plamidan olingan bitta samolyot tasvirida posterizatsiyaning ikki xil kvantlash darajasi, qizil kanalni ajratish va ikki xil rang tusini o‘zgartirish natijalari vizual tarzda ko‘rsatilgan.

Tadqiqot ko‘rsatgan asosiy natija shuki, mazkur to‘rtta sodda amal Verilog modullari bilan funksional tarzda modellashtirilishi mumkin. Biroq dizayn haqiqiy FPGA platasiga yuklanmagan, sintez qilingan apparat resurslari ochiqlanmagan va kechikish, soat chastotasi, soniyadagi kadrlar soni, quvvat sarfi yoki tasvir sifati kabi miqdoriy ko‘rsatkichlar berilmagan. Shu sabab bu ish real vaqtli tasvirni qayta ishlash samaradorligini isbotlaydigan apparat ilovasi emas, balki apparatda amalga oshirishga tayyorgarlik beruvchi simulyatsiya va ta’limiy asosdir.

Tadqiqot ko‘rib chiqayotgan muammo nima?

Raqamli tasvirni qayta ishlash tibbiy tasvirlash, masofadan zondlash, kuzatuv tizimlari, iste’mol elektronikasi va avtonom transport vositalari kabi sohalarda vizual ma’lumotni o‘zgartirish va tahlil qilish uchun ishlatiladi. Yuqori aniqlikdagi tasvirlarda juda ko‘p piksel bo‘lishi bir xil amallarni millionlab marta takrorlashni talab qilishi mumkin.

Umumiy maqsadli protsessorlar bu amallarni dasturiy ta’minot orqali bajarishi mumkin. Biroq tasvirning har bir pikseliga bir xil yoki o‘xshash amallar qo‘llanishi parallel ishlashga mos muammo tuzilishini yuzaga keltiradi. FPGA kabi qayta sozlanadigan apparatlar bir vaqtning o‘zida bir nechta amalni bajaradigan ma’lumot yo‘llari va konveyerlar yaratish imkonini berishi mumkin.

Tadqiqotchilarning maqsadi ilg‘or tasvir tahlili tizimini yaratishdan ko‘ra, to‘rtta asosiy rang o‘zgartirishni MATLAB dan Verilog ga qanday ko‘chirish va Verilog simulyatsiyasida qanday tekshirish mumkinligini ko‘rsatishdir. Tadqiqotning asosiy savolini quyidagicha umumlashtirish mumkin:

Tasvir MATLAB yordamida apparat simulyatsiyasiga mos ma’lumotga aylantirilganda posterizatsiya va rang-kanal amallari Verilog HDL bilan to‘g‘ri modellashtirilishi mumkinmi?

MATLAB–Verilog qo‘shma loyihalash oqimi qanday ishlaydi?

Tadqiqotda tasvirni qayta ishlash jarayoni dasturiy va apparat tavsiflash qatlamlariga ajratilgan:

  1. Kirish tasviri MATLAB muhitida ochiladi.
  2. Tasvirning qizil, yashil va ko‘k piksel qiymatlari o‘n oltilik ma’lumot fayliga aylantiriladi.
  3. Verilog test stendi bu faylni $readmemh buyrug‘i bilan xotiraga yuklaydi.
  4. Har bir pikselning sakkiz bitli R, G va B kanallari tanlangan algoritmdan o‘tkaziladi.
  5. Qayta ishlangan piksel qiymatlari chiqish xotirasiga yoziladi.
  6. Natija ma’lumotlari yana tasvir fayliga aylantirilib vizual tarzda tekshiriladi.

Bu ish taqsimoti MATLAB ning tasvir fayllarini boshqarishdagi qulayligi bilan Verilog ning apparat xatti-harakatini soat sikllari va raqamli signallar orqali modellashtirish qobiliyatini birlashtiradi. Shunga qaramay, tadqiqot MATLAB bilan Verilog o‘rtasidagi fayl formatining tuzilishi, piksel tartibi, tasvir o‘lchamlari yoki rang kanallarining xotirada qaysi ketma-ketlikda saqlanishini batafsil tushuntirmaydi.

Posterizatsiya amali qanday bajarilgan?

Posterizatsiya tasvir foydalanishi mumkin bo‘lgan rang intensivligi darajalarini kamaytiradi. Bir-biriga yaqin piksel qiymatlari bir xil kvantlash oralig‘iga tortilgani uchun rang o‘tishlari yanada pog‘onali va grafik ko‘rinishga ega bo‘ladi.

Tadqiqotda har bir kanal uchun quyidagi bit siljitish amali qo‘llangan:

\[ R' = (R \gg SHIFT) \ll SHIFT \]

\[ G' = (G \gg SHIFT) \ll SHIFT \]

\[ B' = (B \gg SHIFT) \ll SHIFT \]

Bu yerda:

  • R, G va B kirish pikselining 0–255 oralig‘idagi sakkiz bitli rang qiymatlaridir.
  • R′, G′ va B′ o‘zgartirilgan chiqish qiymatlaridir.
  • SHIFT nechta past ahamiyatli bit nol qilinishini belgilovchi kvantlash parametridir.
  • >> o‘ngga, << esa chapga bit siljitishni bildiradi.

Qiymat avval o‘ngga, keyin xuddi shu miqdorda chapga siljitilganda past ahamiyatli bitlar yo‘qoladi. Sakkiz bitli kanal uchun matematik jihatdan foydalanish mumkin bo‘lgan darajalar soni:

\[ L = 2^{8-SHIFT} \]

bo‘ladi. Shunga ko‘ra SHIFT=1 taxminan 128, SHIFT=2 esa taxminan 64 ta mumkin bo‘lgan intensivlik darajasini qoldiradi. Tadqiqotda ayni samolyot tasvirining shu ikki sozlama bilan olingan natijalari alohida ko‘rsatilgan.

Posterizatsiya rang chuqurligini kamaytiradi; biroq tadqiqotda fayl hajmi yoki siqish koeffitsienti o‘lchanmagan. Shu sabab bu amal to‘g‘ridan-to‘g‘ri ma’lum foizda ma’lumot siqishini ta’minlaydi degan xulosa chiqarib bo‘lmaydi. Kamroq rang darajasi keyingi yo‘qotishsiz yoki yo‘qotishli kodlash bosqichini osonlashtirishi mumkin; ammo posterizatsiyaning o‘zi yakunlangan tasvir siqish tizimi emas.

Qizil kanalni ajratish amali qanday ishlaydi?

RGB tasvirlarda har bir piksel qizil, yashil va ko‘k bo‘lgan uch komponentdan iborat. Qizil kanalni ajratishda qizil komponent saqlanib, qolgan ikki kanal nolga tenglashtirilgan:

[ R' = R ]

[ G' = 0 ]

[ B' = 0 ]

Bu o‘zgartirishdan keyin tasvirda faqat qizil kanalda mavjud intensivlik ma’lumoti ko‘rinib qoladi. Yashil va ko‘k kanallarning hissasi olib tashlanganligi sabab natija qora bilan qizil orasidagi ko‘rinishni hosil qiladi.

Uchinchi sahifadagi vizual natijada samolyot, yer va osmon faqat qizil kanal qiymatlari bilan ko‘rsatilgan. Biroq tadqiqot chiqishni kirish qizil kanali bilan pikselma-piksel taqqoslaydigan xato tahlilini bermaydi. Funksional to‘g‘rilik to‘lqin shakli va vizual natija orqali baholangan.

Qizil tus amali qanday bajarilgan?

Qizil tus amalida kirish tasvirining qizil kanaliga doimiy 30 intensivlik birligi qo‘shilgan, yashil va ko‘k kanallar esa o‘zgartirilmagan:

\[ R' = \min(R+30,\ 255) \]

[ G' = G ]

[ B' = B ]

min amali qizil kanal sakkiz bitli yuqori chegara bo‘lgan 255 dan oshib ketishini oldini oladi. Masalan, kirish qizil qiymati 100 bo‘lsa chiqish 130; kirish qiymati 240 bo‘lsa 270 o‘rniga 255 bo‘ladi.

Bu amal tasvirning barcha piksellariga bir xil miqdorda qizil qo‘shgani sabab sahnaning umumiy rang muvozanatini iliq tomonga siljitadi. Biroq u tasvirning mavjud yorqinligi, oq muvozanati yoki mahalliy rang xususiyatlariga moslashadigan dinamik usul emas.

Iliq qizil tus amali qanday ta’riflangan?

Iliq qizil tus amalida avval uch rang kanalining arifmetik o‘rtachasi olinib sodda kulrang intensivlik hisoblangan:

\[ gray = \frac{R+G+B}{3} \]

Keyin qizil kanal oshirilgan, yashil kanal kulrang qiymatda qoldirilgan va ko‘k kanal kamaytirilgan:

[ R' = gray+20 ]

[ G' = gray ]

[ B' = gray-10 ]

Bu o‘zgartirish rang farqlarini katta darajada olib tashlaydi va kulrang asos ustida qizil ko‘kka nisbatan kuchliroq bo‘lgan iliq tus yaratishni maqsad qiladi.

Algoritm tavsifida muhim sonli noaniqlik bor. gray qiymati 235 dan katta bo‘lganda R′ 255 dan oshishi mumkin; 10 dan kichik bo‘lganda esa B′ manfiy bo‘lishi mumkin. Qizil tus amalida aniq ko‘rsatilgan to‘yinganlik chegarasi iliq qizil tus algoritmida berilmagan.

Verilog da sakkiz bitli ishorasiz o‘zgaruvchi ishlatilsa, toshib ketish yoki quyi toshish kutilmagan o‘ralgan qiymatlarga olib kelishi mumkin. Tadqiqot to‘yinganlik, qirqish, kengroq oraliq o‘zgaruvchi yoki ishorali arifmetika qo‘llangan-qo‘llanmaganini tushuntirmaydi.

Shuningdek, uchinchi sahifadagi “Warm Red Tint” natijasi formulada ta’riflangan umumiy iliq qizil tus bilan vizual jihatdan to‘liq mos kelmaydigan kuchli moviy-yashil osmon hududini o‘z ichiga oladi. Bu kanal tartibi, arifmetik toshish, tasvir faylini qayta yaratish yoki boshqa vizuallashtirish ta’siridan kelib chiqqanmi — berilgan ma’lumot bilan aniqlab bo‘lmaydi.

Verilog test stendida qaysi signallar kuzatilgan?

Tadqiqotchilar tasvir o‘qish va yozish modullarini tb_simulation test stendi ichida ishlatgan. Simulyatsiyada ko‘rsatilgan asosiy signallar quyidagilar:

  • HCLK: Piksel amallarining vaqtini belgilaydigan soat signali.
  • HRESETn: Faol-past qayta tiklash signali.
  • vsync: Vertikal tasvir sinxronizatsiya signali.
  • hsync: Gorizontal tasvir sinxronizatsiya signali.
  • data_R0[7:0]: Sakkiz bitli qizil kanal ma’lumoti.
  • data_G0[7:0]: Sakkiz bitli yashil kanal ma’lumoti.
  • data_B0[7:0]: Sakkiz bitli ko‘k kanal ma’lumoti.

To‘lqin shakli tasviri boshqaruv signallari bilan RGB ma’lumotlari simulyatsiyada hosil qilinganini ko‘rsatadi. Tadqiqotchilar bu chiqishni piksel o‘qish, qayta ishlash va yozish ketma-ketligi to‘g‘ri ishlaganining dalili sifatida talqin qilgan.

Biroq to‘lqin shaklidan umumiy piksel kechikishi, konveyer chuqurligi, pikselga to‘g‘ri keladigan sikllar soni yoki butun tasvirni yakunlash vaqti berilmagan. Soat davri ham ko‘rsatilmagani sabab simulyatsiyaning fizik vaqtga ekvivalenti hisoblab bo‘lmaydi.

Vizual natijalar nimani ko‘rsatadi?

Tadqiqotning uchinchi sahifasida ayni kirish tasvirining yettita ko‘rinishi berilgan:

  1. XSim simulyatsiya to‘lqin shakli.
  2. Kodak ma’lumotlar to‘plamidan olingan asl samolyot tasviri.
  3. SHIFT=1 bilan posterizatsiya.
  4. SHIFT=2 bilan posterizatsiya.
  5. Qizil kanalni ajratish.
  6. Iliq qizil tus amali.
  7. Doimiy qizil tus amali.

Posterizatsiya natijalari SHIFT oshganda rang intensivligi bosqichlari kamayishini; qizil kanal natijasi yashil va ko‘k komponentlar olib tashlanganini; qizil tus natijasi esa tasvir umumiy ko‘rinishining iliqlashishini ko‘rsatishga qaratilgan.

Vizual natijalar amallar chiqish hosil qilganini ko‘rsatadi. Biroq baholash faqat bitta tasvirga tayangan. Turli yoritish, kontrast, rang taqsimoti va aniqlik xususiyatlariga ega ko‘plab tasvirlar ishlatilmagani sabab algoritmlarning turli tasvir turlaridagi izchilligi aniqlanmagan.

Taqqoslash jadvali nimani o‘lchaydi?

Tadqiqotning taqqoslash jadvalida taklif etilgan to‘rtta amal avtonom haydashda tuman yo‘qotish, tibbiy tasvirni yaxshilash, GPU asosidagi tasvir amallari va qayta sozlanadigan FPGA filtrlari haqidagi oldingi ishlar bilan taqqoslangan.

Bu taqqoslash bir xil apparat, bir xil ma’lumotlar to‘plami yoki bir xil muvaffaqiyat ko‘rsatkichi ustida bajarilgan samaradorlik tajribasi emas. Jadval faqat ishlarning qo‘llanish sohalari, ishlatgan amallari va bildirgan asosiy hissalarini yonma-yon qo‘yadi.

Oldingi ishlarda yorqinlik, kontrast, keskinlashtirish, chetlarni aniqlash, qirqish, yaqinlashtirish, aylantirish, thresholding, dilation va erosion kabi ko‘plab amallar mavjud. Shu sabab tadqiqotchilarning o‘z tizimini “kengroq amal xilma-xilligi” taklif qiluvchi yondashuv deb ta’riflashi jadvaldagi amal sonlari orqali miqdoriy isbotlanmagan.

Tadqiqot aniqroq qo‘llab-quvvatlaydigan hissa — to‘rtta asosiy amalning ayni MATLAB–Verilog faylga asoslangan doirada birlashtirilishidir. Oldingi usullarga nisbatan tezlik, maydon, quvvat yoki tasvir sifati ustunligi ko‘rsatilmagan.

Bu ish haqiqiy FPGA ilovasimi?

Yo‘q. Tadqiqotda Verilog HDL ishlatilgani dizayn bevosita fizik FPGA da ishga tushirilganini anglatmaydi. Verilog ham haqiqiy apparat ishlab chiqarish, ham faqat xatti-harakat simulyatsiyasi uchun ishlatilishi mumkin.

Tadqiqotda bildirilgan bosqich — Vivado XSim dagi funksional simulyatsiya. Quyidagi apparat amalga oshirish bosqichlari berilmagan:

  • Muayyan FPGA ishlab chiqaruvchisi, oilasi yoki qurilma modeli tanlovi.
  • RTL sintezi va joylashtirish-yo‘naltirish jarayoni.
  • Lookup table, flip-flop, blok RAM yoki DSP resurslari miqdori.
  • Erishilgan maksimal soat chastotasi.
  • Kritik yo‘l yoki timing closure.
  • Pikselga to‘g‘ri keladigan kechikish va ma’lumot uzatish tezligi.
  • Soniyadagi kadrlar soni.
  • Quvvat va energiya sarfi.
  • Kamera, HDMI yoki tasvir xotirasi kabi fizik kirish-chiqish ulanishlari.
  • FPGA platasidan olingan haqiqiy tasvir chiqishi.

Shu sabab “apparat tezlashtirilgan” yoki “real vaqtli” iboralari mavjud tajribaning to‘g‘ridan-to‘g‘ri natijasi emas, balki Verilog dizayni keyinchalik sintez qilinishi mumkinligiga asoslangan qo‘llanish maqsadi sifatida talqin qilinishi kerak.

Tasvir sifati miqdoriy o‘lchanganmi?

Tadqiqot tasvirlarda kutilgan o‘zgarishlar vizual ko‘ringanini bildiradi. Biroq quyidagi miqdoriy tasvir ko‘rsatkichlari berilmagan:

  • O‘rtacha kvadrat xato.
  • Eng yuqori signal-shovqin nisbati.
  • Strukturaviy o‘xshashlik indeksi.
  • Rang farqi yoki rang aniqligi.
  • Gistogramma o‘zgarishi.
  • Fayl hajmi yoki siqish koeffitsienti.
  • MATLAB etalon chiqishi bilan Verilog chiqishi o‘rtasidagi piksel xatosi.

Ayniqsa apparatni tekshirishda MATLAB hisoblagan “oltin etalon” tasvir bilan Verilog chiqishini barcha piksellarda avtomatik taqqoslash kuchli tekshirish usuli bo‘lar edi. Tadqiqot bunday xato matritsasi yoki mos tushgan piksellar ulushini bermaydi.

Turkiya nuqtai nazaridan qaysi sohalarda baholash mumkin?

Tadqiqot ilg‘or yoki ishlab chiqarishga tayyor tasvir protsessoridan ko‘ra asosiy ta’limiy misol xususiyatiga ega. Turkiyada elektronika va aloqa muhandisligi, kompyuter muhandisligi, mexatronika va biotibbiyot muhandisligi ta’limida quyidagi maqsadlarda foydalanish mumkin:

  • RGB piksel ma’lumotining HDL muhitida ifodalanishini o‘rgatish.
  • MATLAB bilan test ma’lumotini tayyorlash va Verilog test stendiga o‘tkazish jarayonini ko‘rsatish.
  • Bit siljitish, to‘yingan arifmetika va kanal manipulyatsiyasi kabi asosiy raqamli dizayn tushunchalarini tushuntirish.
  • Dasturiy etalon model bilan apparat modeli o‘rtasida tekshirish oqimini ishlab chiqish.
  • Murakkabroq FPGA tasvirni qayta ishlash loyihalari uchun boshlang‘ich andoza yaratish.

Sanoat kamera tizimlari, mudofaa elektronikasi, tibbiy qurilmalar, qishloq xo‘jaligi tasvirlash yoki avtonom transport kabi sohalarda foydalanish uchun esa murakkabroq filtrlar, real vaqtli tasvir oqimi, apparat sintezi, samaradorlik o‘lchovlari va qo‘llanmaga xos tekshirish talab etiladi. Tadqiqot bu sohalarda bevosita qo‘llangan tizimni taqdim etmaydi.

Tadqiqotning kuchli tomonlari nimalar?

  • Tasvir faylini tayyorlash bilan HDL simulyatsiyasini bir ish oqimida birlashtiradi.
  • To‘rtta asosiy amalni matematik qadamlar va psevdokod shaklida tushuntiradi.
  • Posterizatsiyada bit siljitishni ishlatib apparatga mos sodda kvantlash usulini taklif qiladi.
  • Sakkiz bitli RGB kanallarining soat va sinxronizatsiya signallari bilan qayta ishlanishini ko‘rsatadi.
  • Ayni kirish tasvirida barcha o‘zgartirishlarni vizual taqqoslaydi.
  • Talabalar va boshlang‘ich darajadagi HDL ishlab chiquvchilari uchun tushunarli misol yaratadi.
  • Modulli tuzilma keyinchalik boshqa piksel amallari bilan kengaytirilishi mumkinligini ko‘rsatadi.

Tadqiqotning asosiy cheklovlari nimalar?

  • Faqat funksional simulyatsiya qilingan, fizik FPGA amalga oshirish berilmagan.
  • Ishlatilgan Vivado va MATLAB versiyalari ko‘rsatilmagan.
  • Maqsad FPGA qurilmasi yoki apparat platasi aniqlanmagan.
  • Sintez, maydon, quvvat, soat chastotasi, kechikish va ma’lumot uzatish tezligi natijalari mavjud emas.
  • Real vaqtli ishlash da’vosini tekshiradigan kadr/soniya o‘lchovi bajarilmagan.
  • Faqat bitta Kodak tasviri vizual baholangan.
  • Kirish tasvirining piksel o‘lchamlari va rang formati aniq berilmagan.
  • MATLAB bilan Verilog natijalari orasida avtomatik piksel tekshiruvi berilmagan.
  • PSNR, SSIM yoki rang farqi kabi tasvir sifati ko‘rsatkichlari ishlatilmagan.
  • Posterizatsiyaning siqishga ta’siri fayl hajmi bilan o‘lchanmagan.
  • Iliq qizil tus algoritmida manfiy va 255 dan katta qiymatlar qanday cheklangani aytilmagan.
  • 6-rasmdagi vizual natija bilan ta’riflangan iliq qizil tus formulasi o‘rtasida izohlanmagan ko‘rinish farqi bor.
  • Taqqoslash jadvali umumiy tajriba sharoitlariga asoslangan miqdoriy taqqoslash emas.
  • Manba kodi, test fayllari yoki qayta ishlab bo‘ladigan ombor havolasi berilmagan.
  • Moliyalashtirish, manfaatlar to‘qnashuvi va ma’lumot mavjudligi bayonotlari yo‘q.

Tadqiqot nimani qo‘llab-quvvatlaydi?

Tadqiqot posterizatsiya, qizil kanalni ajratish va ikkita sodda rang tus o‘zgartirish sakkiz bitli RGB ma’lumotida Verilog HDL bilan modellashtirilishi mumkinligini qo‘llab-quvvatlaydi. XSim to‘lqin shakli va qayta ishlangan tasvirlar dizayn ma’lumotni o‘qib, o‘zgartirilgan chiqish hosil qila olishini ko‘rsatadi.

Shuningdek, MATLAB tasvir fayllarini apparat simulyatsiyasiga tayyorlaydigan, Verilog esa piksel amallarini bajaradigan bir-birini to‘ldiruvchi vositalar sifatida ishlatilishi mumkinligini ko‘rsatadi.

Tadqiqot nimani isbotlamaydi?

  • Dizayn haqiqiy FPGA platasida ishlaganini isbotlamaydi.
  • Tizim real vaqtli videoni qayta ishlay olishini ko‘rsatmaydi.
  • Taklif etilgan amallar oldingi FPGA yoki GPU yechimlaridan tezroq ekanini ko‘rsatmaydi.
  • Kamroq quvvat, kamroq apparat maydoni yoki pastroq kechikish ta’minlashini isbotlamaydi.
  • Posterizatsiya ma’lum siqish koeffitsientini ta’minlashini ko‘rsatmaydi.
  • O‘zgartirishlar barcha tasvir turlarida to‘g‘ri va izchil ishlashini isbotlamaydi.
  • Tibbiy tasvirlash, avtonom haydash yoki sun’iy yo‘ldosh tasvirlarida qo‘llash muvaffaqiyatini ko‘rsatmaydi.
  • Verilog chiqishlari MATLAB etaloni bilan barcha piksellarda birma-bir mos kelishini miqdoriy ko‘rsatmaydi.

Tadqiqot usuli va topilmalari

Tadqiqot dizayni

KomponentTadqiqotdagi qo‘llanishiVazifasi
Kirish tasviriKodak ma’lumotlar to‘plamidan samolyot tasviriTo‘rtta amal uchun umumiy test kirishi
MATLABTasvir bilan o‘n oltilik fayl orasida o‘zgartirish va vizuallashtirishDasturiy fayl tayyorlash
Verilog HDLPiksel darajasidagi to‘rtta algoritmni modellashtirishApparat xatti-harakatini ta’riflash
Test stenditb_simulation, tasvir o‘qish va yozish modullariFunksional tekshirish
SimulyatorVivado XSimTo‘lqin shakli va signal xatti-harakati
Piksel formatiHar kanal uchun sakkiz bit RGB0–255 intensivlik oralig‘i

Qo‘llangan amallar

AmalAsosiy o‘zgartirishKutilgan vizual ta’sirTadqiqotdagi tekshirish
PosterizatsiyaPast ahamiyatli bitlarni SHIFT miqdorida nol qilishRang darajalari va o‘tishlarni kamaytirishSHIFT=1 va SHIFT=2 chiqishlari
Qizil kanalni ajratishR saqlanadi; G va B nol qilinadiQora-qizil kanal tasviriBitta vizual chiqish
Qizil tusR kanaliga to‘yingan holda 30 qo‘shiladiRang muvozanatining qizil tomonga siljishiBitta vizual chiqish
Iliq qizil tusKulrang asosga +20 qizil va −10 ko‘k farqi qo‘llanadiKulrang asosli iliq rang tusiBitta vizual chiqish

Posterizatsiya parametrining matematik ta’siri

SHIFTNollanadigan past bitlar soniHar kanal uchun mumkin bo‘lgan darajaChiqish qadami
002561
111282
22644

Jadvaldagi daraja sonlari tadqiqotda berilgan bit siljitish tenglamasidan matematik tarzda olingan. Tadqiqotda vizual ravishda faqat SHIFT=1 va SHIFT=2 sharoitlari ko‘rsatilgan.

To‘lqin shakli tekshiruvi

XSim ekran tasvirida soat, qayta tiklash, gorizontal va vertikal sinxronizatsiya signallari bilan sakkiz bitli rang ma’lumotlari mavjud. Tadqiqotchilar faol boshqaruv signallari va izchil RGB chiqishlariga qarab tasvir o‘qish, qayta ishlash va yozish modullari sinxron ishlagan degan xulosaga kelgan.

To‘lqin shakli funksional tekshirishni beradi, biroq quyidagi miqdoriy qiymatlar berilmagan:

  • Soat chastotasi.
  • Piksel boshlanish kechikishi.
  • Ikki haqiqiy piksel orasidagi sikllar soni.
  • Bitta tasvirni qayta ishlash vaqti.
  • Konveyerni to‘ldirish va bo‘shatish kechikishi.
  • Maksimal barqaror tasvir aniqligi.

Vizual topilmalar

  • SHIFT=1 posterizatsiya asl tasvirga nisbatan kamroq rang darajasini hosil qilgan.
  • SHIFT=2 posterizatsiya SHIFT=1 ga qaraganda kuchliroq kvantlashni qo‘llagan.
  • Qizil kanalni ajratish tasvirning qizil komponentini ajratgan.
  • Qizil tus amali umumiy tasvirga qizil og‘irlik bergan.
  • Iliq qizil tus amali kulrang asosli rang o‘zgartirishni hosil qilgan; ammo vizual chiqishdagi ayrim ranglar ta’riflangan formula bilan to‘liq mos kelmaydi.
  • Simulyatsiya to‘lqin shakli RGB ma’lumotlari boshqaruv signallari bilan birga qayta ishlanganini ko‘rsatgan.

O‘lchanmagan samaradorlik o‘zgaruvchilari

O‘zgaruvchiHisobot holatiNatijaga ta’siri
FPGA resurs sarfiBerilmaganApparat xarajati baholanmaydi
Maksimal soat chastotasiBerilmaganReal vaqtli imkoniyat aniqlanmaydi
Piksel yoki kadr kechikishiBerilmaganUchdan uchgacha vaqt hisoblanmaydi
Soniyadagi kadrlar soniBerilmaganVideo qayta ishlash muvaffaqiyati ko‘rsatilmaydi
Quvvat sarfiBerilmaganEnergiya samaradorligi taqqoslanmaydi
Piksel xato ulushiBerilmaganMATLAB–Verilog mosligi miqdoriy tasdiqlanmaydi
PSNR yoki SSIMBerilmaganTasvir sifati sonlashtirilmaydi
Siqish koeffitsientiBerilmaganPosterizatsiyaning saqlash foydasi aniqlanmaydi

Statistik baholash

Tadqiqotda takrorlar soni, statistik test, o‘zgaruvchanlik o‘lchovi, ishonch oralig‘i yoki xato taqsimoti mavjud emas. Natijalar bitta test tasviridagi simulyatsiya to‘lqin shakli va vizual chiqishlar orqali baholangan.

Shu sabab tadqiqot xulosasi “algoritmlar funksional namunaviy chiqishlar hosil qilgan” darajasi bilan cheklanishi kerak. Usullarning umumiy tasvir ma’lumotlar to‘plamidagi ishonchliligi, tasvir sifati yoki samaradorlik ustunligi statistik tarzda ko‘rsatilmagan.

Kelajakdagi ishlar uchun ehtiyojlar

Tadqiqotchilar kelgusi ishlar uchun murakkabroq filtrlar qo‘shish, ko‘p tasvirli ma’lumotlar to‘plamidan foydalanish va real vaqtli tizimlarga kengaytiriladigan joylashtirishni o‘rganishni tavsiya qiladi. Hozirgi dizaynni kuchliroq tekshirish uchun yana quyidagi qadamlar zarur:

  • MATLAB va Verilog chiqishlarini barcha piksellarda avtomatik taqqoslash.
  • Toshish va quyi toshish uchun aniq to‘yingan arifmetika qo‘llash.
  • Muayyan FPGA da sintez va vaqt tahlili bajarish.
  • Resurs, quvvat, kechikish va kadr/soniya qiymatlarini hisobot qilish.
  • Turli aniqlik va rang taqsimotiga ega ko‘plab tasvirlarni sinash.
  • PSNR, SSIM, rang farqi va gistogramma kabi miqdoriy ko‘rsatkichlardan foydalanish.
  • Kamera yoki video oqimi bilan real vaqtli apparat namoyishini bajarish.

Manba va usul eslatmasi

Tadqiqotning asl nomi: Design and Simulation of Core Image Processing Techniques Using MATLAB and Verilog

Mualliflar: Bala Sindhuri Kandula; G. Challa Ram; Sangeeta Singh; Subhashini Tata; R. Prameela Devi; M. Aravind Kumar.

Mualliflar tartibi: Nashr etilgan tadqiqotda berilgan tartibda saqlangan.

Teng hissa yoki teng birinchi mualliflik: Ko‘rsatilmagan.

Mas’ul muallif: Alohida mas’ul muallif belgisi mavjud emas. Tadqiqotda barcha mualliflarning elektron pochta manzillari alohida berilgan.

Muassasalar: Department of E.C.E. va Center of Excellence in VLSI Design, S.R.K.R. Engineering College (A); Department of E.C.E., Shri Vishnu Engineering College for Women (A); Department of E.C.E., Vardhaman College of Engineering; Department of E.C.E., SR Gudlavalleru Engineering College; Department of E.C.E., CVR College of Engineering; Department of E.C.E., West Godavari Institute of Science and Engineering.

DOI:10.1109/ICECA66444.2025.11383195

Rasmiy nashr sahifasi:IEEE Xplore hujjat qaydi

Konferensiya: 2025 9th International Conference on Electronics, Communication and Aerospace Technology — ICECA 2025.

Konferensiya sanasi: 5–7 noyabr 2025.

Nashr yili: 2025.

Nashr platformasi: IEEE Xplore.

Asl nashriyot: Institute of Electrical and Electronics Engineers — IEEE.

Manba turi: Konferensiya maqolasi; MATLAB–Verilog qo‘shma loyihalash va funksional simulyatsiya tadqiqoti.

Peer review holati: IEEE konferensiya maqolasi sifatida nashr etilgan. Individual taqrizlar va baholash jarayoni tafsilotlari tadqiqot matnida bayon qilinmagan.

ISBN: DVD nashri 979-8-3315-9928-7; elektron konferensiya qaydi 979-8-3315-9929-4.

Moliyalashtirish: Tadqiqotda moliyalashtirish haqida ma’lumot berilmagan.

Manfaatlar to‘qnashuvi: Tadqiqotda manfaatlar to‘qnashuvi bayonoti yo‘q.

Ma’lumot va kodga kirish: Verilog manba kodlari, MATLAB o‘zgartirish skriptlari, o‘n oltilik test fayllari yoki ochiq dasturiy ombor ulashilmagan.

Ushbu o‘zbekcha izoh tadqiqot matni, algoritmlari, tenglamalari, simulyatsiya to‘lqin shakli, taqqoslash jadvali va asl/qayta ishlangan tasvirlarni ko‘rib chiqish asosida tayyorlangan. Tashqi manbalar faqat DOI, konferensiya sanasi, nashr platformasi va bibliografik identifikatsiyani tasdiqlash uchun ishlatilgan; tadqiqotda mavjud bo‘lmagan ilmiy samaradorlik natijalari qo‘shilmagan.

Tadqiqot natijalari to‘rtta asosiy tasvir amali uchun Verilog funksional simulyatsiyasi bilan cheklangan. Fizik FPGA ilovasi, apparat sintezi, resurs sarfi, quvvat o‘lchovi, vaqt tahlili yoki real vaqtli video sinovi bajarilmagan. Shu sabab tadqiqot ishlab chiqarishga tayyor tasvir protsessori sifatida emas, balki rivojlangan apparat ilovalari uchun asos bo‘la oladigan boshlang‘ich darajadagi qo‘shma loyihalash doirasi sifatida baholanishi kerak.


Ulashish:

Izohlar ko‘rib chiqilgandan keyin e’lon qilinadi.Izohingiz tasdiqlash jarayoniga yuboriladi va ma’qullangach ko‘rinadi.

Izoh qoldiring

E-pochta manzilingiz chop etilmaydi. Majburiy maydonlar * bilan belgilangan

Bu saytda cookie-fayllarga ruxsat berish foydalanish tajribangizni yaxshilaydi. Cookie-fayllar siyosati