CUDA (Проект)/Техническое задание

Ссылки сюда (7) →

Проект CUDA

• Техническое задание
• DDS формат
• Алгоритм сшифки кадров

---

Литература

• Ссылки
• Книги

---

• Дневник
• История проекта

Основные требования

Программные средства предназначены для:

• сборки видеоизображения топологического слоя СБИС из отдельных кадров, полученных с помощью микроскопа.
• автоматизированного совмещения различных топологических слоёв одной СБИС с устранением линейных искажений.
• визуального просмотра полученных изображений
• экспорта изображений слоя в формат программ PhotoPreview и Glew.

Форматы данных

Входные форматы:

• форматы видеоизображений: BMP, JPG, DDS.
• форматы представления проекта: GLEW, Photopreview, собственный формат (Config).

Выходные форматы:

• форматы видеоизображений: BMP, DDS.
• форматы представления проекта: GLEW, Photopreview, собственный формат (Config).

Формат Config включает:

• Число слоёв в проекте
• По каждому слою:
  • номер слоя
  • имя слоя
    • атрибут слоя (металл, поликремний, контакт и прочее ???)
  • размер слоя Кадров_по_X (горизонтали) + Кадров_по_Y (вертикали) (возможно эти данные общие для всех слоёв проекта? Хотя если разные слои делаются на разных микроскопах, то нужно задавать размеры по каждому слою в отдельности)
  • относительный путь к каталогу с файлами изображений кадров
  • Среднее перекрытие кадров по горизонтали и вертикали(нужно ли для каждого слоя?)
  • Направление обхода (Например, 0 — слева направо, сверху вниз; 1 — слева направо, снизу вверх; 2 — сверху вниз, слева направо; 3 — снизу вверх, слева направо)
  • для каждого кадра
    • имя файла изображения кадра (Список имён файлов изображений кадров)
    • значение координат левого верхнего угла каждого кадра в общем изображении слоя (или смещение относительно среднего перекрытия)
    • возможно, поворот отдельного кадра ???
  • Значение угла поворота слоя (0...±180°)
  • Значение сдвига по X и Y
  • Значение масштаба (масштабирование слоя)
  • Значение исправления трапеции (возможно, важен порядок применения трапеции и поворотов к исходному изображению??)
  • ¿ Цветовые параметры слоя (контраст, коррекция цвета и др.)
  • ¿ Масштаб изображения (число пикселей/мкм)
• Состояние отображения топологии при последнем просмотре
• Закладки (координаты и масштаб (+видимые слои/прозрачность) - сохранённые области на топологии
•  ???

Выполняемые функции программ

Общие вопросы:

• нужно ли совмещать данные задачи в единую программу или для каждой задачи использовать отдельную программу?
• если отдельные, то нужно проработать форматы данных для стыковки программ.
• свойства слоёв (контакты, металл, поликремний и прочее)?

Программа импорта проекта

• Создаёт проект - совокупность файлов изображений кадров для нескольких слоёв одной топологии СБИС.
• на входе могут задаваться:
  • каталог[и] с файлами изображений кадров слоёв (для которых нужно указать порядок следования/обхода фотографирования слоя: сверху-вниз слева-направо...)
  • файлы описания слоёв для программы Photopreview/Glew

Программа сшивки отдельных слоев ()

• Грузит изображения отдельных кадров слоёв топологии СБИС
  • Вопросы:
    • грузит по одному слою, или задаются сразу все слои?
    • кроме изображений нужно ли задавать файл со списком файлов изображения кадров (по одному слою или по всем слоям)?
    • брать ли на входе файл Glew/Photopreview?
• Находит наилучшее совмещение между кадрами видеоизображений
  • задаётся средняя область перекрытия по вертикали и горизонтали
  • величину контрольной зоны перекрытия (поиска лучшего совмещения)
• по определённым перекрытиям (наилучшего совмещения отдельных кадров) совмещает отдельные кадры в единое изображение слоя
  • Вопрос: Что делать если не совмещаются?
• разрезает единое изображение слоя на отдельные кадры, которые совмещаются встык (нужно ли это?).
• сохраняет полученные изображения в формате DDS + Config
  • Вопросы:
    • нужен ли здесь DDS, или можно использовать BMP (PPM)?
    • нужно ли сохранять значения наилучших перекрытий (или это отладочная информация)?
    • нужно ли сохранение в форматах GLEW и Photopreview?
    • нужна ли визуализация полученного единого изображения слоя? или как контролировать качество сшифки?

Глобальный вопрос:

• На выходе программы что нужно получить?
  • исходные изображения (BMP/DDS?) + Config1 (включающий координаты (левый верхний угол) кадров в единых координатах общего изображения слоя)
  • { исходные изображения (BMP/DDS?) + Config1 (координаты с перекрытием) } + { кадры без перекрытия сшитого изображения слоя (BMP/DDS?) + Config2 (координаты без перекрытия) }
  • кадры без перекрытия сшитого изображения слоя (BMP/DDS?) + Config2 (координаты без перекрытия)

Программа коррекции отдельных слоёв (MergeLayers)

• загружает изображения всех слоёв топологии СБИС
• осуществляет следующие действия над видеоизображением:
  • просмотр изображений слоёв
    • масштабирование отображаемого (видимого) изображения слоёв
      • общий вид (вписать в окно - fit to window);
      • увеличение/уменьшение в два раза;
      • увеличение выделенной области на весь экран/окно;
      • "плавное" увеличение/уменьшения масштаба отображения изображения;
    • перемещение по изображению по четырём направлениям
    • центрирование изображение заданной точке
    • запоминание позиции и переход к сохранённой позиции ?!
  • поворот изображения отдельного слоя:
    • на произвольный угол, заданный пользователем, по часовой либо против часовой стрелки;
    • автоматическое выравнивание (поворот) при задании пользователем двух точек, которые должны лежать на одной прямой (вертикальной или горизонтальной);
  • поворот изображения всех слоёв (либо одного слоя?) на угол ±90°, 180°;
  • "исправление" трапеции, при задании пользователем четырёх точек углов многоугольника;
  • масштабирование видеоизображения для совмещения отдельных слоёв (изменение линейных размеров)
  • сдвиг слоёв друг относительно друга

• Экспорт слоёв в формат Photopreview/GleW + BMP

Программа просмотра слоёв (DDSView[er])

• загружает изображения всех слоёв топологии СБИС (DDS+Config | BMP+Config | JPG+Config?? | BMP+Glew | BMP + Photopreview)
• осуществляет следующие действия над видеоизображением:
  • просмотр изображений слоёв
    • масштабирование отображаемого (видимого) изображения слоёв
      • общий вид (вписать в окно - fit to window);
      • увеличение/уменьшение в два раза;
      • увеличение выделенной области на весь экран/окно;
      • "плавное" увеличение/уменьшения масштаба отображения изображения;
    • перемещение по изображению по четырём направлениям
    • центрирование изображение заданной точке
    • запоминание позиции и переход к сохранённой позиции (закладки)?!
      • Сохранение и открытие закладок - области отображения (координаты, масштаб, видимость слоёв) для последующего быстрого восстановления сохранённого ранее фрагмента.
  • переключение видимости и прозрачности по каждому слою топологии СБИС
  • измерение линейных размеров (инструмент линейка) по любому направлению.
    • отображение на экране линейки - с выводом значений измеренных значений
  • Печать на принтере изображений (всей топологии, видимой области (экрана), выделенного фрагмента)
  • Сохранение (экспорт в BMP/JPG/PNG) изображений (всей топологии, видимой области (экрана), выделенного фрагмента)
• Рисование заметок (линий, прямоугольников, рисованных линий, текста) на топологии ???

Возможные названия программ

Сшифка кадров:

• Connect frames
• Overlapping frames
• Combining frames
• crosslinking frames

Совмещение слоёв:

• Stitching layers
• Merge layers
• Overlapping layers
• Adapting
  • LayersAdapt/AdaptLayers
• ImageTransform[er]

Просмотр изображений:

• ImageView[er]
• ChipView[er]

Требования к аппаратуре и размерам видеоизображений

1. Комплекс программных средств должен быть оптимизирован под архитектуры "Fermi" (GF110) и "Kepler" (GK110) ф.Nvidia (CUDA v2.1 - 3.5);
2. Комплекс программных средств должен полноценно функционировать на видеоускорителях с объёмом ОЗУ 1.5 GB, и предусматривать работу со слоями видеоизображения объёмом не менее 16 GB.