【FPGA教程案例46】图像案例6——基于FPGA的图像高斯滤波verilog实现,通过MATLAB进行辅助验证

最新推荐文章于 2024-10-23 17:26:53 发布
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分类专栏： ★教程2:fpga入门100例 文章标签： fpga开发 matlab 高斯滤波 FPGA教程
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该教程详细介绍了如何使用FPGA实现图像的高斯滤波，并通过MATLAB进行仿真验证。内容包括高斯滤波原理，MATLAB仿真过程，FPGA中的3*3像素矩阵获取，Verilog代码实现以及FPGA仿真结果与MATLAB的对比。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

FPGA教程目录

MATLAB教程目录

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目录

1.软件版本

2.图像高斯滤波原理

3.图像高斯滤波MATLAB仿真

4.在FPGA中，获得3*3矩阵像素

5.图像高斯滤波的Verilog实现

6.FPGA仿真

1.软件版本

vivado2019.2，matlab2021a

2.图像高斯滤波原理

       高斯滤波是一种线性平滑滤波，适用于消除高斯噪声。通俗的讲，高斯滤波是对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。高斯滤波相对于均值滤波它的平滑效果更柔和。我们以3*3高斯滤波为例对高斯滤波基本原理进行介绍：

      首先，

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灰度图像的中值滤波算法verilog实现，并且实现了前端摄像头的采集程序。
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本模块实现高电平噪声滤波功能，即将高电平持续时间低于阈值的脉冲滤除。 输出脉冲与输入脉冲间有1个阈值长短的时间延迟。 程序中时钟为1MHz，阈值FilterThreshold为100us，可根据实际情况进行设置。 敬请注意，由于时延影响，若FilterThreshold为100，则低于101的都被滤除，大于等于102的才能通过。
【FPGA教程案例42】图像案例2——通过verilog实现图像二值化处理,通过MATLAB进行辅助验证
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【FPGA教程案例47】图像案例7——基于FPGA的RGB图像转化为灰度图实现,通过MATLAB进行辅助验证
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在图像处理过程中，往往需要将RGB彩色图像转化为单通道灰度图进行后续的图像处理。在FPGA中，假设输入图像像素位宽为8bit，同时小数系数的位宽也为8bit。可以看到，FPGA的测试结果和MATLAB完全相同，说明FPGA工程时正确的。即，将输入的RGB像素分别乘以76，150，30，然后求和之后除以256即可。注意，注意，这里 medfilter.txt中，第一个数据为x，需要删除。按照课程1相似的操作方式。.........
【FPGA教程案例48】图像案例8——基于FPGA的RGB图像转化为HSV图像的实现,通过MATLAB进行辅助验证
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rgb色彩空间对人的友好性远不及hsv色彩空间，在hsv空间，我们可以容易区分不同颜色，可以将亮度信息与颜色信息分离开来，也可以单纯增强图像色彩的饱和度。hsv在彩色边缘分割也大有用处，传统的边缘提取都是依靠灰度信息，其实灰度图往往只能保留90%的边缘信息，剩余的10%是无法体现出来的。第一个图是RGB图像，第二个图，是使用matlab自带的函数rgb2hsv转化后的HSV图像，第三个图是通过上述公式得到的hsv图像。注意，注意，这里 medfilter.txt中，第一个数据为x，需要删除。...
基于FPGA的图像高斯滤波Verilog实现及MATLAB辅助验证
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高斯滤波的核心思想是，距离较近的像素点对当前像素点的影响更大，距离较远的像素点对当前像素点的影响更小。在图像处理中，高斯滤波是一种常用的平滑滤波方法，可用于去除图像中的噪声和细节，使图像更加平滑和清晰。接下来，我们需要设计一个图像滤波模块，该模块将读取图像数据，并对每个像素点进行高斯滤波处理。在FPGA实现之前，我们可以使用MATLAB对图像高斯滤波算法进行辅助验证，以确保设计的正确性。最后，我们需要设计一个顶层模块，将图像读取模块、图像滤波模块和存储模块连接起来，完成整个图像高斯滤波的FPGA实现。
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本模块实现高低电平噪声滤波功能，即将高电平和低电平持续时间低于阈值的脉冲都滤除。 程序首先滤除高电平噪声，而后滤除低电平噪声。 输出脉冲与输入脉冲间有两个阈值长短的时间延迟。 程序中时钟为1MHz，阈值FilterThreshold为100us，可根据实际情况进行设置。 程序中高低电平的阈值取的一样，可分别设置。 敬请注意，由于时延影响，若FilterThreshold为100，则低于101的都被滤除，大于等于102的才能通过。
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