Розглянуто методи виділення локальних ознак у зображеннях, які використовуються при розпізнаванні образів. Детектор Харріса, який використовується в найбільш ефективних дескрипторах характерних точок, є складним і гірше працює в умовах високої яскравості. Запропоновано модифікацію алгоритму стиснення зображень із розширеним динамічним діапазоном (РДД) за методом Retinex, базованим на наборі детекторів ознак, що виконують перетворення Харріса-Лапласа, який є значно простішим за детектор Харріса. Розроблено прототип РДД-відеокамери, яка забезпечує чітке зображення. Його структура спрощує конструювання системи штучного інтелекту, реалізованою в програмованій логічній інтегральній схемі.

Проаналізовано методи виділення локальної ознаки. Аналіз показує, що найбільш ефективні детектори засновані на визначенні градієнта яскравості. Зазвичай використовують детектор кутів Харріса, який є складним у розрахунках. Мінімізація складності алгоритму суперечить як ефективності детектора, так і високому динамічному діапазону аналізованого зображення. Як наслідок, високошвидкісні методи не могли розпізнати характерні точки в умовах сильної яскравості. Запропоновано модифікацію алгоритму стиснення зображень із широким динамічним діапазоном (HDR) на основі методу Retinex. Він містить адаптивний фільтр, який зберігає краї зображення. Фільтр базується на наборі детекторів ознак, які виконують перетворення Харріса-Лапласа, яке є набагато простішим, ніж детектор кутів Харріса. Розроблено прототип відеокамери HDR, яка забезпечує чітке зображення. Його структура спрощує конструкцію двигуна штучного інтелекту, який реалізується в FPGA середнього або великого розміру.

Вирішено задачу проєктування схем буферів даних. Розглянуто різні відомі методи побудови буферних схем. Серед них відмічені як перспективні методи відображення графу синхронних потоків даних (ГСПД) у буферну схему та методи побудови систолічних процесорів шляхом відображення графу потоку даних представленого у багатовимірному просторі. Запропоновано новий метод синтезу буферних схем на основі відображення ГСПД представленого у багатовимірному просторі, тобто, просторового ГСПД. На першому кроці методу будується ГСПД у трьохвимірному просторі з координатами номеру процесорного елементу (ПЕ), типу операції і номеру такту виконання операції. На другому етапі ГСПД урівноважується шляхом додавання вершин затримки у дуги, після чого він оптимізується перестановкою вершин у просторі з додержанням відповідних евристик. На третьому етапі ГСПД описується мовою VHDL. При цьому вершини затримки відображаються у ПЕ типу регістр. В результаті, одержується опис пристрою з буфером на основі ОЗП або конвеєра з регістрів в залежності від прийнятої евристики оптимізації. Окремо розглянута евристика, результатом застосування якої є використання таких апаратних примітивів у ПЛІС, як SRL16. Застосування методу показано на прикладі проєктування буферної схеми для процесора дискретного косинусного перетворення, результатом якого виявились проєкти буферів на базі примітивів SRL16 з екстремально малими апаратними витратами. Запропонований метод вбудовано в експериментальний фреймворк SDFCAD, призначений для синтезу конвеєрних операційних пристроїв для ПЛІС.

У багатьох застосунках для цифрової обробки зображень, які реалізовані у програмованих логічних інтегральних схемах, кадри зображення, що обробляються, зберігаються у зовнішній динамічній пам'яті. Продуктивність такого застосунку залежить від швидкодії динамічної пам'яті та необхідної кількості звертань до неї під час виконання алгоритму. Ця продуктивність оптимізується завдяки використанню буферної пам'яті, яка реалізована у програмованих логічних інтегральних схемах. Але не існує загального методу, який би надав змогу формально синтезувати буферну пам'ять з заданими пропускною здатністю, порядком слідування вхідних і вихідних даних і мінімізованими апаратними витратами. Розглянуто особливості вводу й обробки зображень у спеціалізованих процесорах на базі програмованих логічних інтегральних схемах. Проаналізовано методи побудови буферних схем у програмованих логічних інтегральних схемах, завдяки яким зменшується інтенсивність обмінів даними з зовнішньою пам'яттю. Наведено метод синтезу конвеєрних схем із заданими характеристиками продуктивності та порядком слідування даних, який базується на відображенні просторового графу синхронних потоків даних у структуру, що реалізована в програмованих логічних інтегральних схемах. Запропонований метод проектування буферних схем, який заснований на відображенні просторового графу синхронних потоків даних у локальну пам'ять у вигляді ланцюжків конвеєрних регістрів. Метод надає змогу організувати потік вхідних даних на вхід вбудованих конвеєрних блоків обробки зображень, в якому дані слідують у заданому порядку, а також мінімізувати об'єм буферної пам'яті. Метод забезпечує використання в програмованих логічних інтегральних схемах вбудованих динамічно регульованих регістрових затримок, що підвищує ефективність буферизації. Метод перевірено при розробці інтелектуальної відеокамери, яка виконує алгоритм стиснення відеозображення з широким динамічним діапазоном за алгоритмом Retinex і одночасно виділяє характерні точки у зображенні для подальшого розпізнавання образів. При цьому виконується багатократна децимація кадра. Завдяки багатократній буферизації зображення у програмованих логічних інтегральних схемах, вдалось уникнути застосування зовнішньої динамічної пам'яті.