FPGA數(shù)字圖像采集與處理：從理論知識、仿真驗證到板級調(diào)試的實例精講

第1章數(shù)字圖像處理概述

1.1數(shù)字圖像基礎(chǔ)

1.2數(shù)字圖像采集

1.3數(shù)字圖像前處理

1.4數(shù)字圖像后處理

第2章開發(fā)平臺搭建

2.1Vivado軟件安裝說明

2.1.1Vivado版本說明

2.1.2Xilinx官網(wǎng)賬號注冊

2.1.3Vivado軟件下載與安裝

2.2Notepad++安裝與設(shè)置

2.2.1文本編輯器Notepad++安裝

2.2.2Vivado中使用Notepad++的關(guān)聯(lián)設(shè)置

2.3USB 3.0控制器FX3的SDK安裝

2.4USB 3.0控制器FX3的驅(qū)動程序安裝

2.4.1PC與開發(fā)板的USB 3.0連接

2.4.2PC與USB連接

2.4.3驅(qū)動程序的安裝

2.5硬件平臺介紹

2.5.1STAR FPGA開發(fā)套件

2.5.2AT7 FPGA開發(fā)套件

第3章AXI總線協(xié)議介紹

3.1AXI協(xié)議簡介

3.1.1AXI版本介紹

3.1.2基本結(jié)構(gòu)

3.1.3基本傳輸

3.2信號描述

3.3握手過程







第4章FPGA圖像采集

4.1CMOS圖像傳感器介紹

4.1.1CCD與CMOS傳感器簡介

4.1.2CMOS傳感器工作原理

4.2灰度圖像采集顯示

4.2.1FPGA功能概述

4.2.2FPGA設(shè)計說明

4.2.3裝配說明

4.2.4FPGA板級調(diào)試

4.3彩色圖像采集顯示

4.3.1FPGA功能概述

4.3.2FPGA設(shè)計說明

4.3.3裝配說明

4.3.4FPGA板級調(diào)試

第5章FPGA圖像前處理

5.1色彩濾波矩陣IP核的仿真

5.1.1色彩濾波矩陣介紹

5.1.2基于MATLAB的CFA處理

5.1.3Demosaic IP配置與接口說明

5.1.4FPGA測試腳本解析

5.1.5FPGA仿真說明

5.2色彩濾波矩陣的FPGA實現(xiàn)

5.2.1FPGA功能概述

5.2.2FPGA設(shè)計說明

5.2.3FPGA板級調(diào)試

5.3伽馬校正的FPGA實現(xiàn)

5.3.1伽馬(Gamma)介紹

5.3.2MATLAB生成Gamma校正的LUT

5.3.3FPGA功能概述

5.3.4FPGA設(shè)計說明

5.3.5FPGA板級調(diào)試

5.4白平衡校正的FPGA實現(xiàn)

5.4.1白平衡介紹

5.4.2FPGA功能概述

5.4.3FPGA設(shè)計說明

5.4.4FPGA板級調(diào)試

5.5色彩空間轉(zhuǎn)換與圖像增強IP核的仿真

5.5.1圖像增強IP簡介

5.5.2IP添加與配置

5.5.3協(xié)同仿真的MATLAB腳本說明

5.5.4FPGA仿真說明

5.6色彩空間轉(zhuǎn)換的FPGA實現(xiàn)

5.6.1功能概述

5.6.2RGB與YUV介紹

5.6.3FPGA設(shè)計說明

5.6.4FPGA板級調(diào)試

5.7壞點校正的FPGA實現(xiàn)

5.7.1FPGA功能概述

5.7.2FPGA設(shè)計說明

5.7.3FPGA板級調(diào)試

5.8圖像直方圖統(tǒng)計與實時顯示的FPGA實現(xiàn)

5.8.1FPGA系統(tǒng)概述

5.8.2FPGA設(shè)計說明

5.8.3MATLAB與FPGA協(xié)同仿真說明

5.8.4FPGA板級調(diào)試

第6章FPGA+USB 3.0的圖像UVC傳輸

6.1灰度圖像采集與UVC傳輸

6.1.1系統(tǒng)功能概述

6.1.2FPGA設(shè)計說明

6.1.3FX3固件

6.1.4PC端UVC軟件

6.1.5裝配說明

6.1.6板級調(diào)試說明

6.2彩色圖像采集與UVC傳輸

6.2.1系統(tǒng)功能概述

6.2.2FPGA設(shè)計說明

6.2.3FX3固件

6.2.4PC端UVC軟件

6.2.5裝配說明

6.2.6板級調(diào)試說明

第7章FPGA圖像后處理

7.1圖像平滑處理的FPGA實現(xiàn)

7.1.1系統(tǒng)概述

7.1.2圖像平滑與濾波

7.1.31/16的加權(quán)均值濾波的MATLAB實現(xiàn)

7.1.4FPGA仿真說明

7.1.5FPGA設(shè)計說明

7.1.6板級調(diào)試

7.2圖像拉普拉斯銳化處理的FPGA實現(xiàn)

7.2.1系統(tǒng)概述

7.2.2圖像拉普拉斯銳化

7.2.3拉普拉斯銳化處理的MATLAB實現(xiàn)

7.2.4FPGA仿真說明

7.2.5FPGA設(shè)計說明

7.2.6板級調(diào)試

7.3圖像拉普拉斯邊緣提取的FPGA實現(xiàn)

7.3.1系統(tǒng)概述

7.3.2圖像拉普拉斯邊緣提取

7.3.3拉普拉斯邊緣提取算子的MATLAB實現(xiàn)

7.3.4FPGA仿真說明

7.3.5FPGA設(shè)計說明

7.3.6板級調(diào)試

7.4圖像直方圖均衡處理的FPGA實現(xiàn)

7.4.1系統(tǒng)概述

7.4.2圖像直方圖均衡處理

7.4.3直方圖均衡處理的MATLAB實現(xiàn)

7.4.4FPGA仿真說明

7.4.5FPGA設(shè)計說明

7.4.6板級調(diào)試

7.5FFT與IFFT IP核的仿真

7.5.1關(guān)于傅里葉變換

7.5.2MATLAB中傅里葉變換實現(xiàn)

7.5.3Vivado中添加配置FFT IP核

7.5.4使用FPGA的IP進行FFT運算

7.5.5使用FPGA的IP進行IFFT運算

7.6圖像FFT濾波處理的FPGA實現(xiàn)

7.6.1系統(tǒng)概述

7.6.2基于MATLAB的FFT濾波

7.6.3FPGA仿真

7.6.4FPGA設(shè)計說明

7.6.5板級調(diào)試

7.7FIR濾波器IP核的仿真

7.7.1FIR濾波器簡介

7.7.2FIR IP核配置

7.7.3FIR IP核接口時序

7.7.4FIR IP仿真說明

參考文獻