FPGA數(shù)字圖像采集與處理：從理論知識(shí)、仿真驗(yàn)證到板級(jí)調(diào)試的實(shí)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(tái)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(hào)注冊(cè)

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(dòng)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(dòng)程序的安裝

2.5硬件平臺(tái)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(jiǎn)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(hào)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(jiǎn)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(jì)說明

4.2.3裝配說明

4.2.4FPGA板級(jí)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(jì)說明

4.3.3裝配說明

4.3.4FPGA板級(jí)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(cè)試腳本解析

5.1.5FPGA仿真說明

5.2色彩濾波矩陣的FPGA實(shí)現(xiàn)

5.2.1FPGA功能概述

5.2.2FPGA設(shè)計(jì)說明

5.2.3FPGA板級(jí)調(diào)試

5.3伽馬校正的FPGA實(shí)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(jì)說明

5.3.5FPGA板級(jí)調(diào)試

5.4白平衡校正的FPGA實(shí)現(xiàn)

5.4.1白平衡介紹

5.4.2FPGA功能概述

5.4.3FPGA設(shè)計(jì)說明

5.4.4FPGA板級(jí)調(diào)試

5.5色彩空間轉(zhuǎn)換與圖像增強(qiáng)IP核的仿真

5.5.1圖像增強(qiáng)IP簡(jiǎn)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(shí)現(xiàn)

5.6.1功能概述

5.6.2RGB與YUV介紹

5.6.3FPGA設(shè)計(jì)說明

5.6.4FPGA板級(jí)調(diào)試

5.7壞點(diǎn)校正的FPGA實(shí)現(xiàn)

5.7.1FPGA功能概述

5.7.2FPGA設(shè)計(jì)說明

5.7.3FPGA板級(jí)調(diào)試

5.8圖像直方圖統(tǒng)計(jì)與實(shí)時(shí)顯示的FPGA實(shí)現(xiàn)

5.8.1FPGA系統(tǒng)概述

5.8.2FPGA設(shè)計(jì)說明

5.8.3MATLAB與FPGA協(xié)同仿真說明

5.8.4FPGA板級(jí)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(jì)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(jí)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(jì)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(jí)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(shí)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(shí)現(xiàn)

7.1.4FPGA仿真說明

7.1.5FPGA設(shè)計(jì)說明

7.1.6板級(jí)調(diào)試

7.2圖像拉普拉斯銳化處理的FPGA實(shí)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(shí)現(xiàn)

7.2.4FPGA仿真說明

7.2.5FPGA設(shè)計(jì)說明

7.2.6板級(jí)調(diào)試

7.3圖像拉普拉斯邊緣提取的FPGA實(shí)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(shí)現(xiàn)

7.3.4FPGA仿真說明

7.3.5FPGA設(shè)計(jì)說明

7.3.6板級(jí)調(diào)試

7.4圖像直方圖均衡處理的FPGA實(shí)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(shí)現(xiàn)

7.4.4FPGA仿真說明

7.4.5FPGA設(shè)計(jì)說明

7.4.6板級(jí)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(shí)現(xiàn)

7.5.3Vivado中添加配置FFT IP核

7.5.4使用FPGA的IP進(jìn)行FFT運(yùn)算

7.5.5使用FPGA的IP進(jìn)行IFFT運(yùn)算

7.6圖像FFT濾波處理的FPGA實(shí)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(jì)說明

7.6.5板級(jí)調(diào)試

7.7FIR濾波器IP核的仿真

7.7.1FIR濾波器簡(jiǎn)介

7.7.2FIR IP核配置

7.7.3FIR IP核接口時(shí)序

7.7.4FIR IP仿真說明

參考文獻(xiàn)