FPGA图像处理之行缓存(linebuffer)的设计一

FPGA图像处理之行缓存(linebuffer)的设计一

作者:OpenS_Lee

1 背景知识

    FPGA数字图像处理中,行缓存的使用非常频繁,例如我们需要图像矩阵操作的时候就需要进行缓存,例如图像的均值滤波,中值滤波,高斯滤波以及sobel边缘查找等都需要行缓存设计。这里的重要性就不在赘述。

2 FPGA实现

  FPGA图像处理之行缓存(linebuffer)的设计一

1 行缓存菊花链结构

    如图1所示,我们要设计n行同时输出,就串联n行。Line_buffer的大小设置由图像显示行的大小(图像宽度)决定。例如480*272 480)。

2.1 设计一Intel shift register

  设计源码:

  FPGA图像处理之行缓存(linebuffer)的设计一

Line3 IP设置:

FPGA图像处理之行缓存(linebuffer)的设计一 

图2 shift register IP

 FPGA图像处理之行缓存(linebuffer)的设计一

3 参数设置

如图2,3所示,我们需要设计3x3的矩阵数据,就要同时流出三行的数据参数如图3所示设置。

仿真顶层:

 FPGA图像处理之行缓存(linebuffer)的设计一

 FPGA图像处理之行缓存(linebuffer)的设计一

仿真结果:

 FPGA图像处理之行缓存(linebuffer)的设计一

图4  整体效果

 FPGA图像处理之行缓存(linebuffer)的设计一

图5 一行数据

 FPGA图像处理之行缓存(linebuffer)的设计一

图6 两行数据

 FPGA图像处理之行缓存(linebuffer)的设计一

图7 三行数据

如图7所示,当三行数据全出来时,我们数据全部对齐,说明设计正确。

2.2 设计二xilinx shift register

 

  源码:

 FPGA图像处理之行缓存(linebuffer)的设计一

IP设置:

 FPGA图像处理之行缓存(linebuffer)的设计一

图8 IP设置参数

FPGA图像处理之行缓存(linebuffer)的设计一 

图9 Hierarchy

仿真顶层:

 FPGA图像处理之行缓存(linebuffer)的设计一

 FPGA图像处理之行缓存(linebuffer)的设计一

仿真结果:

 FPGA图像处理之行缓存(linebuffer)的设计一

图10 仿真整体效果

 FPGA图像处理之行缓存(linebuffer)的设计一

图11 三行数据同时对齐输出

    至此我们完成了xilinx altera IP设计行缓存,但是此方法在某种情况下不够灵活,所以下节我们将推出fifo设计行缓存。


欢迎大家关注微信公众号:FPGA开源工作室

FPGA图像处理之行缓存(linebuffer)的设计一