基于FPGA實現固定倍率的圖像縮放

基于FPGA實現的仿真時序圖如圖4所示。本文引用地址:http://cqxgywz.com/article/190182.htm

在本例中時鐘為輸入的點時鐘,為了在X3像素周期時輸出2個像素:Y2和Y3,采用了擴充數據總線的方式。
2.2.2 基于FPGA實現列方向的卷積
數據流在行方向放大后寫入雙口RAM,然后從另一側端口讀出進行列方向的放大。由于行方向的卷積算法,雙口RAM中至少應存儲連續的3行輸入圖像像素數據,其中2行輸入圖像像素數據處于被讀出狀態,產生放大后的輸出圖像像素,另一行空間被寫入當前的輸入圖像像素數據,循環刷新。
列方向的單元體和行方向相同,也由3個輸入像素和4個輸出像素組成,每種狀態下也是同樣的卷積系數,只是圖像橫向的空間變換成圖像豎向的空間,因此基于FPGA實現列方向的卷積的方法與基于FPGA實現行方向的卷積的方法相同,此處不再贅述。
3 結束語
基于FPGA實現圖像縮放,需要根據圖像縮放的倍率確定包含適當數量像素的單元體。在單元體內部,根據圖像縮放算法確定每個輸出像素的計算公式和卷積系數,確定實現點時鐘倍頻效果的硬件方案。順向映射方式輸入和輸出處于幀同步狀態,由于輸出像素數量多于輸入像素,輸出像素的點時鐘頻率要高于輸入像素。本文行方向的放大過程,點時鐘頻率平均增加1/3倍,列方向的放大過程,點時鐘頻率還要繼續增加1/3倍。實現倍頻效果可以采用更高頻的獨立時鐘,或者倍頻輸入點時鐘,再或者增加數據總線寬度。為節省數據存儲空間,當對圖像放大時,先進行列方向的放大,后進行行方向的放大;當對圖像縮小時,先進行行方向的縮小,后進行列方向的縮小。
基于FPGA實現圖像縮放功能實時性強、分瓣率高。許多航空電子嵌入式圖像處理系統是由固定的視頻源和顯示設備組成,系統中圖像縮放的倍率是固定的。本文基于FPGA硬件實現固定倍率的圖像縮放,能夠大幅度降低設計難度,減少工作量。
基于FPGA硬件實現固定倍率的圖像縮放的方法已經應用于某款航空電子產品中,電路板的原有硬件沒有變動,對電路板中FPGA重新進行了設計,增加了新的內容,應用效果良好。














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