发 帖  
原厂入驻New
[经验]

谈谈FPGA的图像均衡处理方案

2020-10-12 09:59:33  300 FPGA 图像处理
分享
1
FPGA部分的设计实现注意点
在进行FPGA设计的时候,我们需要主要以下几个方面:
第一:关于图片大小的统一
     这里,我们主要对你的直方图均衡算法进行FPGA的硬件的实现,这里,我们将图像的大小统一为100*100,这样的话,方便后期的同一处理,因为在FPGA内部进行处理的时候,由于硬件的实现不像matlab那么的灵活,所以需要对各个参数进行固定写死。这里设置100*100比较合适。
     运行: 2020101207140616.png 中的main函数,可以将四个图片同一为100*100大小的图片,然后保存为串行的数据,保存到存储器中。
第二:关于图像的存储,由于我这边只有V5的开发板,然后看了下手册,发现两个的SDRAM还是有很大差别的,所以为了你拿到程序之后能立刻的运行,这里使用FPGA内部存储器进行保存,其操作方法和外部的SDRAM是完全相同的,也是通过地址的读写进行操作的。所以这里不影响你写论文。这就是相当于使用FPGA内部的SDRAM,其地址读写等一些基本的存储器的操作过程是完全相同的。
第三:看了下你的板子,接口只有网口,USB,串口。这里,这个部分的代码,主要考虑如下的因素:
网口,结构较为复杂,你的板子型号比较低,所以这里我不建议采取这个方式;
串口,速率较慢,显然不适合图像的发送
USB,这里我们可以借助Chipscope进行USB的数据发送,利用ChipScope进行数据的实时采集。这个部分的代码,我已经写了,但是没有进行测试,这里只有当你需要使用这个方式来采集的时候,在后期修改中,我帮你完善。

三、FPGA仿真与验证分析
     首先,根据FPGA的硬件结构,将MATLAB改写为串行处理的流程图。
  >
20201012071435351.png
仿真结果如下所示,下面按这个文件下的程序进行FPGA的设计与实现。
20201012071443345.png

这里,对该程序进行FPGA设计实现。
这里,由于没有相同型号的板子,这里我们设计了一个比较晚上的仿真流程,从而验证整个过程的正确性。
首先,整个过程如下上图所示。
我们使用MATLAB将图像数据变为串行数据,并保持为仿真测试文件,用来进行仿真。
这个部分,你需要运行如下的代码:
20201012071454853.png > 20201012071454851.png 中的 20201012071454850.png
运行完之后,会产生图像的测试代码级,即编写MATLAB自动产生verilog测试代码:
202010120714548510.png
然后在FPGA中,会有如下的代码:
20201012071454850.png
这个就是调用测试文件的完整的测试代码集。
我们将这个testdata.v复制到FPGA的工程文件夹下。
202010120714548510.png
这个就是模拟实际的SDRAM的操作过程。
进行仿真,我们可以看到如下的仿真图。
2020101207150249.png
将仿真图放大,可以看到如下的仿真结果:
2020101207150256.png
上面,我们完整的仿真了其中的两帧图像。
并得到了仿真结果。
最后,我们将仿真结果保存到数据,导入到MATLAB进行成像。
Modelsim仿真完成之后,你会看到有如下的txt文件。将这个文件复制到
2020101207150251.png
运行,得到如下的仿真结果:
2020101207150272.png
对FPGA处理后的数据,仿真其中的直方图,得到如下的结果:
20201012071517111.png

最后的注意事项:
第一、这里,你所提供的两种直方图的均衡方法,基本结构相同,所以,我这里只对第一种算法进行了FPGA的编写,如果有需要,那么我稍微一修改,就给你第二种的代码。
第二、你看完代码之后,觉得没什么问题了,并同意我的数据发送方法,那么我再完善一下数据采集部分的代码:

这个代码,写了,还没测试,因为还不知道你需要不要这种方法。
这里,由于没有下载板子,我设计了这种比较全面的仿真方法,你可以使用上面的方法,换别的图片,进行测试。

相关经验

jf_07703093 2020-10-12 12:28:35
您好,有没有二手的FPGA板子出手。
回复

举报

评论

高级模式
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容图片侵权或者其他问题,请联系本站作侵删。 侵权投诉
发经验
关闭

站长推荐 上一条 /8 下一条

快速回复 返回顶部 返回列表