| 1. Identity statement | ||||
| Reference Type | Journal Article | |||
| Site | mtc-m21d.sid.inpe.br | |||
| Holder Code | isadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S | |||
| Identifier | 8JMKD3MGP3W34T/45HPT75 | |||
| Repository | sid.inpe.br/mtc-m21d/2021/10.06.13.17 (restricted access) | |||
| Last Update | 2021:10.06.13.17.11 (UTC) simone | |||
| Metadata Repository | sid.inpe.br/mtc-m21d/2021/10.06.13.17.12 | |||
| Metadata Last Update | 2024:04.05.23.31.10 (UTC) administrator | |||
| DOI | 10.33448/rsd-v10i12.19181 | |||
| ISSN | 2525-3409 | |||
| Citation Key | SilvaAlmeLuceNowo:2021:PaReFP | |||
| Title | Pattern recognition on FPGA for aerospace applications  | |||
| Year | 2021 | |||
| Access Date | 2024, May 09 | |||
| Type of Work | journal article | |||
| Secondary Type | PRE PI | |||
| Number of Files | 1 | |||
| Size | 346 KiB | |||
| 2. Context | ||||
| Author | 1 Silva, Francisco de Assis Tavares Ferreira da 2 Almeida Filho, Magno Prudêncio de 3 Lucena, Antonio Macilio Pereira de 4 Nowosad, Alexandre Guirland | |||
| Resume Identifier | 1 8JMKD3MGP5W/3C9JH4L 2 3 8JMKD3MGP5W/3C9JGJL 4 8JMKD3MGP5W/3C9JGGN | |||
| ORCID | 1 0000-0002-9958-8339 2 0000-0001-8018-429X 3 0000-0003-1671-334X 4 0000-0002-8687-3501 | |||
| Group | 1 COIDS-CGIP-INPE-MCTI-GOV-BR 2 3 COIDS-CGIP-INPE-MCTI-GOV-BR 4 COENE-CGGO-INPE-MCTI-GOV-BR | |||
| Affiliation | 1 Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) 2 3 Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) 4 Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) | |||
| Author e-Mail Address | 1 francisco.silva@inpe.br 2 magnoprudencio@gmail.com 3 antonio.lucena@inpe.br 4 alexandre.nowosad@inpe.br | |||
| Journal | Research, Society and Development | |||
| Volume | 10 | |||
| Number | 12 | |||
| Pages | e83101219181 | |||
| History (UTC) | 2021-10-06 13:17:48 :: simone -> administrator :: 2021 2024-04-05 23:31:10 :: administrator -> simone :: 2021 | |||
| 3. Content and structure | ||||
| Is the master or a copy? | is the master | |||
| Content Stage | completed | |||
| Transferable | 1 | |||
| Content Type | External Contribution | |||
| Version Type | publisher | |||
| Keywords | Intelligent satellites Nanosatellites Artificial intelligence in hardware Computer vision Machine learning Mathematical morphology Pattern recognition Real time systems Aerospace applications Remote sensing Satélites inteligentes Nanosatélites Inteligência artificial em hardware Visão computacional Aprendizagem de máquina Morfologia matemática Reconhecimento de padrões Inteligência artificial em tempo real Aplicações aeroespaciais Sensoriamento remoto Satélites inteligentes Nanosatélites Inteligencia artificial en hardware Visión artificial Aprendizaje automática Morfología matemática Reconocimiento de patrones Inteligencia artificial en tiempo real Aplicaciones aeroespaciales Detección remota | |||
| Abstract | This paper presents a low power near real-time pattern recognition technique based on Mathematical MorphologyMM implemented on FPGA (Field Programmable Gate Array). The key to the success of this approach concerns the advantages of machine learning paradigm applied to the translation invariant template-matching operators from MM. The paper shows that compositions of simple elementary operators from Mathematical Morphology based on ELUTs (Elementary Look-Up Tables) are very suitable to embed in FPGA hardware. The paper also shows the development techniques regarding all mathematical modeling for computer simulation and system generating models applied for hardware implementation using FPGA chip. In general, image processing on FPGAs requires low-level description of desired operations through Hardware Description Language-HDL, which uses high complexity to describe image operations at pixel level. However, this work presents a reconfiguring pattern recognition device implemented directly in FPGA from mathematical modeling simulation under Matlab/Simulink/System Generator environment. This strategy has reduced the hardware development complexity. The device will be useful mainly when applied on remote sensing tasks for aerospace missions using passive or active sensors. RESUMO: Esse trabalho apresenta uma técnica de reconhecimento de padrões baseada em Morfologia Matemática-MM, implementada em FPGA (Field Programmable Gate Array). A estratégia para o êxito dessa abordagem consiste na utilização das vantagens do paradigma de aprendizagem de máquina aplicado em operadores morfológicos de casamento de padrões invariantes à translação. Esse artigo mostra que a composição de simples operadores elementares da MM baseados em ELUTS (Elementary Look-Up Tables) são adequados para aplicações embarcadas em FPGA. Esse artigo também mostra as técnicas de desenvolvimento do sistema de reconhecimento de padrões, desde a modelagem matemática dos operadores morfológicos até a implementação do dispositivo eletrônico usando o software System Generator. Em geral, as operações para o processamento de imagens em FPGAs são implementadas em baixo nível de abstração das linguagens de descrição de hardware-HDL. Isto gera alta complexidade na implementação de operações em imagens ao nível de pixel. No entanto, esse trabalho apresenta um dispositivo reconfigurável aplicado ao reconhecimento de padrões implementado em FPGA, a partir da simulação da modelagem matemática usando o ambiente de software Matlab/Simulink/System Generator. Essa estratégia reduz a complexidade do desenvolvimento em hardware. O dispositivo apresentado deverá ser útil principalmente quando aplicado em tarefas de sensoriamento remoto para missões aeroespaciais através de sensores passivos ou ativos. RESUMEN: El presente trabajo presenta una técnica de reconocimiento de patrones en tiempo real basada en Morfología Matemática-MM implementada en FPGA (Field Programmable Gate Array). La estrategia para la efectividad de este enfoque tiene que ver con las ventajas del paradigma de aprendizaje automática aplicada al modelo de correspondencia con la invariancia traslacional de operadores elementales da MM. El artículo muestra que las composiciones de operadores elementales simples de morfología matemática basadas en ELUT (tablas de consulta elementales) son adecuadas para integrarse en dispositivos FPGA. Este artículo también muestra técnicas de desarrollo de sistemas de reconocimiento de patrones, desde el modelado matemático de operadores morfológicos hasta la implementación del dispositivo electrónico utilizando el software System Generator. En general, las operaciones para el procesamiento de imágenes en FPGAs se implementan a un bajo nivel de abstracción de los lenguajes de descripción del hardware-HDL. Esto crea una gran complejidad en la implementación de operaciones en imágenes a nivel de píxeles. Sin embargo, este trabajo presenta un dispositivo reconfigurable de reconocimiento de patrones implementado directamente en FPGA a partir de simulación de modelado matemático en el software Matlab/Simulink/System Generator. Esta estrategia ha reducido la complejidad del desarrollo de hardware. El dispositivo será útil principalmente cuando se aplique en tareas de teledetección para misiones aeroespaciales utilizando sensores pasivos o activos. | |||
| Area | GEST | |||
| Arrangement 1 | urlib.net > BDMCI > Fonds > Produção a partir de 2021 > CGGO > Pattern recognition on... | |||
| Arrangement 2 | urlib.net > BDMCI > Fonds > Produção a partir de 2021 > CGIP > Pattern recognition on... | |||
| Arrangement 3 | MM > Pattern recognition on... | |||
| doc Directory Content | access | |||
| source Directory Content | there are no files | |||
| agreement Directory Content |
| |||
| 4. Conditions of access and use | ||||
| Language | en | |||
| Target File | silva_pattern.pdf | |||
| User Group | simone | |||
| Reader Group | administrator simone | |||
| Visibility | shown | |||
| Read Permission | deny from all and allow from 150.163 | |||
| Update Permission | not transferred | |||
| 5. Allied materials | ||||
| Next Higher Units | 8JMKD3MGPCW/46KUBT5 8JMKD3MGPCW/46KUES5 8JMKD3MGPCW/4AUUH9L | |||
| Citing Item List | sid.inpe.br/mtc-m21/2012/07.13.14.40.30 3 sid.inpe.br/bibdigital/2024/03.23.15.30 3 sid.inpe.br/mtc-m21/2012/07.13.14.46.21 2 | |||
| Dissemination | PORTALCAPES | |||
| Host Collection | urlib.net/www/2021/06.04.03.40 | |||
| 6. Notes | ||||
| Empty Fields | alternatejournal archivingpolicy archivist callnumber copyholder copyright creatorhistory descriptionlevel e-mailaddress format isbn label lineage mark mirrorrepository month nextedition notes parameterlist parentrepositories previousedition previouslowerunit progress project rightsholder schedulinginformation secondarydate secondarykey secondarymark session shorttitle sponsor subject tertiarymark tertiarytype url | |||
| 7. Description control | ||||
| e-Mail (login) | simone | |||
| update | ||||