电脑网站建设,404wordpress,wordpress toc,nas 外网 wordpress目录1、图像对数变换理论2、log系数的matlab生成3、FPGA实现图像对数变换4、vivado与matlab联合仿真5、vivado工程介绍6、上板调试验证并演示7、福利#xff1a;工程代码的获取1、图像对数变换理论
对数变换可以将图像的低灰度值部分扩展#xff0c;显示出低灰度部分更多的细…
目录1、图像对数变换理论2、log系数的matlab生成3、FPGA实现图像对数变换4、vivado与matlab联合仿真5、vivado工程介绍6、上板调试验证并演示7、福利工程代码的获取1、图像对数变换理论
对数变换可以将图像的低灰度值部分扩展显示出低灰度部分更多的细节将其高灰度值部分压缩减少高灰度值部分的细节从而达到强调图像低灰度部分的目的。 图像对数变换一般公式为g c*log(1 f) 其中 c 为常数系数f 为像素值范围 0~255。 如图所示对数曲线在像素值较低的区域斜率较大像素值较高的区域斜率比较低所以图像经过对数变换之后在较暗的区域对比度将得到提升因而能增强图像暗部的细节。
2、log系数的matlab生成
由g c*log(1 f)公式可知只要给出系数c就能得到log系数但对数计算不是FPGA的长项所以使用matlab生成并转换为.coe 文件 matlab部分代码如下完整代码请看到文章最后
clear;clear all;clc;% g c*log(1 f) num 256;f [0:1:255]; c 40;g c*log(1f);%
%创建coe文件保存参数
fid fopen(log_para_256.coe,w);fprintf(fid,memory_initialization_radix 10;\n);
fprintf(fid,memory_initialization_vector \n);再经系数用verilog代码固化到rom形成一个log系数查找表
3、FPGA实现图像对数变换
既然已经有了log系数查找表那么只需要将图像像素数据与查找表逐一对应输出即可这是FPGA的强项FPGA图像对数变换顶层代码如下
module helai_log_algorithm (input i_vid_hs ,input i_vid_vs ,input i_vid_de ,input [7:0] i_vid_rgb , output o_vout_hs ,output o_vout_vs ,output o_vout_de ,output [7:0] o_vout_rgb,
);//同步输出使能信号assign o_vout_hs i_vid_hs;assign o_vout_vs i_vid_vs;assign o_vout_de i_vid_de;helai_log_para r_log_para(.addra(i_vid_rgb[23:16]),.doutao_vout_rgb([23:16])
);helai_log_para g_log_para(.addra(i_vid_rgb[15:8]),.doutao_vout_rgb([15:8])
);helai_log_para g_log_para(.addra(i_vid_rgb[7:0]),.doutao_vout_rgb([7:0])
);endmodule4、vivado与matlab联合仿真
仿真结果如下 这张图的暗黑区域很少只有我女友黑色秀发区域可以看到输出图像整体变白了 在看另一组仿真 这张图原图是黑夜对数变换后的图像就很明显了
5、vivado工程介绍
工程设计思路和框架如下 HDMI输入和输出由编解码器由Silion Image 公 司的SIL9013和SIL9134完成芯片工作需要iic配置关于SIL9013和SIL9134的使用和配置请参考我之前写的文章点击查看SIL9013和SIL9134的使用和配置 数据采集后经FDMA将通过AXI总线图像写入到DDR3做3帧缓存再输出关于FDMA三帧缓存请参考我之前写的文章点击查看FDMA三帧缓存方案 工程BD如下 代码架构如下 顶层代码如下
timescale 1ns / 1ps
//
// Company:
// Engineer:
//
// Create Date: 2022/12/12 21:42:17
// Design Name:
// Module Name: top
// Project Name:
// Target Devices:
// Tool Versions:
// Description:
//
// Dependencies:
//
// Revision:
// Revision 0.01 - File Created
// Additional Comments:
//
//module top(
//ddr3 output [14:0]DDR3_0_addr,output [2:0]DDR3_0_ba ,output DDR3_0_cas_n ,output [0:0]DDR3_0_ck_n ,output [0:0]DDR3_0_ck_p ,output [0:0]DDR3_0_cke ,output [0:0]DDR3_0_cs_n ,output [3:0]DDR3_0_dm ,inout [31:0]DDR3_0_dq ,inout [3:0]DDR3_0_dqs_n ,inout [3:0]DDR3_0_dqs_p ,output [0:0]DDR3_0_odt ,output DDR3_0_ras_n ,output DDR3_0_reset_n ,output DDR3_0_we_n , input CLK_IN1_D_0_clk_n,input CLK_IN1_D_0_clk_p,output ddr3_ok ,
//hdmi_inoutput hdmi_in_nreset , //9011/9013 resetinput vin_clk , //clock for 9111/9013input vin_hs , //horizontal synchronization for 9011/9013input vin_vs , //vertical synchronization for 9011/9013input vin_de , //data valid for 9011/9013input[23:0] vin_data , //data for 9011/9013 inout hdmi_scl , //HDMI I2C clockinout hdmi_sda , //HDMI I2C dataoutput hdmi_nreset , //9134 reset
//hdmi_out output vout_hs , //horizontal synchronization for 9134output vout_vs , //vertical synchronization for 9134output vout_de , //data valid for 9134output vout_clk , //clock for 9134output[23:0] vout_data //data for 9134
);wire clk_200m ;
wire clk_hdmi ;
wire pll_resetn;
wire [0:0] resetn;
wire ud_r_0_ud_rclk;
wire [31:0] ud_r_0_ud_rdata;
wire ud_r_0_ud_rde;
wire ud_r_0_ud_rvs;
wire ud_w_0_ud_wclk;
wire [31:0] ud_w_0_ud_wdata;
wire ud_w_0_ud_wde;
wire ud_w_0_ud_wvs;
wire ui_clk_100m;wire [9:0] lut_index;
wire [31:0] lut_data; wire [23:0] log_rgb;
wire [23:0] i_rgb;
wire o_hs ;
wire o_vs ;
wire o_de ;
wire [23:0] o_rgb;
wire hdmi_clk_rstn;
assign hdmi_nreset pll_resetn;
assign hdmi_in_nresetpll_resetn;
assign ud_w_0_ud_wclk vin_clk ;
assign ud_w_0_ud_wvs vin_vs ;
assign ud_w_0_ud_wde vin_de ;
assign ud_w_0_ud_wdatavin_data;
assign ud_r_0_ud_rclkclk_hdmi;
assign ud_r_0_ud_rvso_vs;
assign ud_r_0_ud_rdeo_de;
assign i_rgbud_r_0_ud_rdata[23:0];
assign vout_clkclk_hdmi;
assign vout_hso_hs;
assign vout_vso_vs;
assign vout_deo_de;
assign vout_datao_rgb;i2c_config i2c_config_m0(
.rst (~pll_resetn ),
.clk (clk_200m ),
.clk_div_cnt (16d500 ),
.i2c_addr_2byte (1b0 ),
.lut_index (lut_index ),
.lut_dev_addr (lut_data[31:24]),
.lut_reg_addr (lut_data[23:8] ),
.lut_reg_data (lut_data[7:0] ),
.error ( ),
.done ( ),
.i2c_scl (hdmi_scl ),
.i2c_sda (hdmi_sda )
);lut_hdmi lut_hdmi_m0
(
.lut_index (lut_index),
.lut_data (lut_data )
);design_1_wrapper u_design_1_wrapper(.CLK_IN1_D_0_clk_n(CLK_IN1_D_0_clk_n),.CLK_IN1_D_0_clk_p(CLK_IN1_D_0_clk_p),.DDR3_0_addr (DDR3_0_addr ),.DDR3_0_ba (DDR3_0_ba ),.DDR3_0_cas_n (DDR3_0_cas_n ),.DDR3_0_ck_n (DDR3_0_ck_n ),.DDR3_0_ck_p (DDR3_0_ck_p ),.DDR3_0_cke (DDR3_0_cke ),.DDR3_0_cs_n (DDR3_0_cs_n ),.DDR3_0_dm (DDR3_0_dm ),.DDR3_0_dq (DDR3_0_dq ),.DDR3_0_dqs_n (DDR3_0_dqs_n ),.DDR3_0_dqs_p (DDR3_0_dqs_p ),.DDR3_0_odt (DDR3_0_odt ),.DDR3_0_ras_n (DDR3_0_ras_n ),.DDR3_0_reset_n (DDR3_0_reset_n ),.DDR3_0_we_n (DDR3_0_we_n ),.clk_200m (clk_200m ),.clk_hdmi (clk_hdmi ),.ddr3_ok (ddr3_ok ),.pll_resetn (pll_resetn ),.resetn (resetn ),.ud_r_0_ud_rclk (ud_r_0_ud_rclk ),.ud_r_0_ud_rdata (ud_r_0_ud_rdata ),.ud_r_0_ud_rde (ud_r_0_ud_rde ),.ud_r_0_ud_rempty (ud_r_0_ud_rempty ),.ud_r_0_ud_rvs (ud_r_0_ud_rvs ),.ud_w_0_ud_wclk (ud_w_0_ud_wclk ),.ud_w_0_ud_wdata (ud_w_0_ud_wdata ),.ud_w_0_ud_wde (ud_w_0_ud_wde ),.ud_w_0_ud_wfull (ud_w_0_ud_wfull ),.ud_w_0_ud_wvs (ud_w_0_ud_wvs ),.ui_clk_100m (ui_clk_100m )); helai_log_algorithm u_helai_log_algorithm(.i_vid_hs (),.i_vid_vs (),.i_vid_de (),.i_vid_rgb (i_rgb), .o_vout_hs (),.o_vout_vs (),.o_vout_de (),.o_vout_rgb(log_rgb)
);video_timing_control vga(.i_clk (clk_hdmi ), .i_rst_n(pll_resetn ), .i_rgb (log_rgb ),.o_hs (o_hs ),.o_vs (o_vs ),.o_de (o_de ),.o_rgb (o_rgb ),.o_x_pos(),.o_y_pos()
);
endmodule6、上板调试验证并演示 FPGA纯verilog代码实现图像对数变换提供工程源码和7、福利工程代码的获取
福利工程代码的获取 代码太大无法邮箱发送以某度网盘链接方式发送 资料获取方式文章末尾的V名片。 网盘资料如下
