發(fā)布時(shí)間：2018-01-15 10:09

  本文關(guān)鍵詞：基于FPGA的一種色空間轉(zhuǎn)換算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)　出處：《東南大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：由于硬件對于圖像處理具有良好的加速性能,因此國內(nèi)外近年來更多地采用了可編程邏輯門陣列(FPGA)作為圖像處理系統(tǒng)的芯片。CMOS圖像傳感器的使用降低了數(shù)碼相機(jī)的成本和體積,傳感器采集到的數(shù)據(jù)通過插值,得到的每個(gè)像素點(diǎn)由紅、綠、藍(lán)三個(gè)分量組成。色空間轉(zhuǎn)換是指把一個(gè)色彩空間中的顏色數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換或表示成另一個(gè)色彩空間中的相應(yīng)數(shù)據(jù),其目的是為了將圖像中的色調(diào)、飽和度等色彩分量區(qū)分處理。論文首先介紹了數(shù)字圖像預(yù)處理的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,詳細(xì)分析了幾種色空間轉(zhuǎn)換的基本原理。然后,對幾種色空間轉(zhuǎn)換算法進(jìn)行了研究,并對比分析了算法的性能。論文重點(diǎn)研究了 RGB色彩空間轉(zhuǎn)換成HSI色彩空間算法的硬件實(shí)現(xiàn)及優(yōu)化,以滿足實(shí)時(shí)性的要求。論文采用自頂向下的設(shè)計(jì)方法。使用VerilogHDL完成了除法器、三輸入最小值模塊、RGB轉(zhuǎn)換YCbCr色彩空間設(shè)計(jì)、RGB轉(zhuǎn)換HSI色彩空間等關(guān)鍵模塊的RTL設(shè)計(jì)。使用Modelsim軟件完成了各個(gè)模塊和系統(tǒng)的功能仿真,并給出了對應(yīng)的仿真結(jié)果。通過Vivado軟件進(jìn)行了設(shè)計(jì)綜合、布局布線,給出了 RTL結(jié)構(gòu)圖和邏輯資源使用情況。功能仿真和FPGA驗(yàn)證結(jié)果表明,本文設(shè)計(jì)的色空間轉(zhuǎn)換算法的功能正確。最后,論文總結(jié)了設(shè)計(jì)中的不足并提出了今后進(jìn)一步的研究方向。
[Abstract]:Because the hardware has good speed performance for image processing, so in recent years at home and abroad more use of programmable logic gate array (FPGA) chip is used as.CMOS image sensor image processing system to reduce the cost and volume of the digital camera, the sensor collected data by interpolation, each pixel is obtained by the red, green blue, three components. Color space conversion refers to the corresponding data color data of a color space conversion or into another color space, its purpose is to color image, color saturation and other components to distinguish processing. This paper introduces the research status of domestic digital image processing, a detailed analysis of the basic principle of several color space conversion. Then, studied the algorithm of several color space conversion, and the comparative analysis of the performance of the algorithm. The research focus RGB color space is converted to HSI color space algorithm realization and optimization of hardware, in order to meet the real-time requirements. This paper uses top-down design method. Use VerilogHDL to complete the three divider, the minimum input module, the design of YCbCr color space conversion RGB, RTL design RGB HSI color space conversion and other key modules. Using Modelsim software complete the function simulation of each module and the system, and the corresponding simulation results are given. Through the Vivado software design, layout, gives RTL structure and logic resource usage. Function simulation and FPGA verification results show that the design of the color space conversion algorithm is correct. Finally, the paper summarizes the the deficiencies in the design and the further research direction in the future.

【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN791;TP391.41

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1427878