基于FPGA的图像高斯滤波实现,包括tb测试文件和MATLAB辅助验证

目录

1.算法运行效果图预览

2.算法运行软件版本

3.部分核心程序

4.算法理论概述

5.算法完整程序工程


1.算法运行效果图预览

2.算法运行软件版本

matlab2022a

vivado2019.2

3.部分核心程序

复制代码
`timescale 1ns / 1ps
//
// Company: 
// Engineer: 
// 
// Create Date: 2022/07/28 01:51:45
// Design Name: 
// Module Name: test_image
// Project Name: 
// Target Devices: 
// Tool Versions: 
// Description: 
// 
// Dependencies: 
// 
// Revision:
// Revision 0.01 - File Created
// Additional Comments:
// 
//


module test_image;

reg i_clk;
reg i_rst;
reg [7:0] image_buff [0:100000];
reg [7:0] II0;
wire [7:0] o_Ifilter;
 
integer fids,jj=0,dat;
 
//D:\FPGA_Proj\FPGAtest\codepz

initial 
begin
	fids = $fopen("D:\\FPGA_Proj\\FPGAtest\\codepz\\data.bmp","rb");
	dat  = $fread(image_buff,fids);
	$fclose(fids);
end
 
initial 
begin
i_clk=1;
i_rst=1;
#2000;
i_rst=0;
end 

always #10  i_clk=~i_clk;
 
always@(posedge i_clk) 
begin
	II0<=image_buff[jj];
	jj<=jj+1;
end
 
 
tops tops_u(
.i_clk              (i_clk),
.i_rst              (i_rst),
.i_I0               (II0),
.o_Ifilter          (o_Ifilter) 
);

integer fout1;
initial begin
  fout1 = $fopen("o_Ifilter.txt","w");
end

always @ (posedge i_clk)
 begin
    if(jj<=66617)
	$fwrite(fout1,"%d\n",o_Ifilter);
	else
	$fwrite(fout1,"%d\n",0);
end

endmodule
0X_016m

4.算法理论概述

基于FPGA的图像高斯滤波实现是一种利用FPGA硬件平台对图像进行高斯滤波处理的方法。下面将详细介绍这种方法的原理和数学公式。

一、原理

高斯滤波是一种线性平滑滤波,适用于消除高斯噪声,广泛应用于图像处理的减噪过程。具体来说,高斯滤波就是对整幅图像进行加权平均的过程,每一个像素点的值,都由其本身和邻域内的其他像素值经过加权平均后得到。高斯滤波的具体操作是:用一个模板(或称卷积、掩模)扫描图像中的每一个像素,用模板确定的邻域内像素的加权平均灰度值去替代模板中心像素点的值。

基于FPGA的图像高斯滤波实现,是利用FPGA并行计算的优势,对图像进行高斯滤波处理。通过FPGA硬件平台,可以实现高斯滤波算法的快速、高效运算,提高图像处理的速度和效率。

二、数学公式

高斯滤波的数学公式主要涉及到高斯函数的计算和卷积运算。具体公式如下:

高斯函数:

其中,(x,y)表示像素坐标,σ表示高斯函数的标准差,控制高斯函数的形状。

卷积运算:

设原始图像为f(x,y),高斯滤波后的图像为g(x,y),则高斯滤波的数学公式可以表示为:

g(x,y)=f(x,y)×G(x,y)g(x, y) = f(x, y) \times G(x, y)g(x,y)=f(x,y)×G(x,y)

其中,×表示卷积运算。

综上所述,基于FPGA的图像高斯滤波实现是通过利用FPGA并行计算的优势,实现高斯滤波算法的快速、高效运算,从而提高图像处理的速度和效率。具体实现过程中需要涉及到高斯函数的计算和卷积运算等数学公式。

5.算法完整程序工程

OOOOO

OOO

O

相关推荐
feifeigo1232 小时前
基于MATLAB的木材图像去噪算法实现
算法·计算机视觉·matlab
FPGA小迷弟4 小时前
FPGA在工业控制行业的应用,行业研究文章
fpga开发·制造·数据采集·fpga·工业控制
Evand J5 小时前
【信号处理MATLAB例程】小波变换执行边缘检测、突变点识别和去噪功能。附代码下载链接
数据库·matlab·信号处理
软件算法开发7 小时前
基于蘑菇繁殖优化的LSTM深度学习网络模型(MRO-LSTM)的一维时间序列预测算法matlab仿真
深度学习·算法·matlab·lstm·时间序列预测·蘑菇繁殖优化·mro-lstm
Evand J7 小时前
【定位代码】复杂地磁环境下无人机自主导航增强技术研究——地磁匹配与多源数据融合方法,附matlab代码
开发语言·matlab·无人机
whik11948 小时前
Xilinx ZYNQ-7000系列FPGA选型指南
fpga·xilinx·zynq·选型·高速接口·资源
机器学习之心9 小时前
MATLAB基于PSO-SVR多模态多目标优化的工艺参数优化
matlab·工艺参数优化·pso-svr
ShiMetaPi9 小时前
GM-3568JHF丨ARM+FPGA异构开发板系列教程:外设教程 09 CAN
arm开发·fpga开发·fpga·rk3568
listhi5201 天前
基于MATLAB的LTE系统仿真实现
开发语言·matlab
崇山峻岭之间1 天前
Matlab学习记录16
开发语言·学习·matlab