FPGA tabanlı nesne algılama

Örüntü, bir nesne veya olay kümesindeki elemanların art arda ve düzenli bir biçimde birbirlerini takip ederek yenilenmesidir. Nesne algılama ise bu nesne veya olayı, belirlenmiş kategorilere atamadır. Nesneler farklı yöntemler ile tanınabilir. Günümüzde gelişen sayısal yöntemler ve elektronik devre teknolojileri sayesinde bu sorunlara farklı çözümler üretilebilmektedir. Sayısal tasarım gelişiminin son noktası FPGA yongasıdır. FPGA'ler programlanabilir komponentler (Lojik Bloklar) ve bağlantılar içeren yarı iletken cihazlardır. Lojik bloklar basit lojik kapıların (AND, XOR vs…) işlemlerini yerine getirmek için programlanabildikleri gibi, daha karmaşık fonksiyonların da (Multiplexer-Decoder-İşlemci vs…) işlemlerini yerine getirebilmektedirler. Bu tez çalışmasında donanım tasarlamak için FPGA cihazı olarak Xilinx Spartan 3E-100 serisi ve programlama dili olarak da VHDL (Very High Speed Hardware Description Language) kullanılmıştır. Yazılımsal olarak oluşturulan donanımları test etmek ve FPGA'e yüklemeden önce doğruluğunu denemek için Xilinx üreticisinin yazılımı olan ISE Design Suite ara yüzü kullanılmıştır. Bu yazılımın nasıl kullanılacağı ve yazılan programların cihaza gömme işlemi adım adım gerçekleştirilmiştir. FPGA tabanlı bir nesne algılama algoritması olarak, FPGA'e bağlı bir ultrasonik sensör ile sabit bir fiziksel nesnenin algılanması ve algılanan o fiziksel nesnenin mesafesinin hesaplanması gerçekleştirilmiştir. Hesaplanan bilginin görüntülenmesi, FPGA'deki yedi parçalı göstergede sağlanmıştır.