灰度形態(tài)學(xué)濾波作為一種非線性空域濾波技術(shù)是圖像預(yù)處理的基本技術(shù)之一,廣泛的應(yīng)用在目標(biāo)檢測和跟蹤等圖像處理系統(tǒng)中,主要用來實現(xiàn)平滑圖像、凸顯圖像中感興趣區(qū)域、描繪圖像不同區(qū)域間的邊界等圖像預(yù)處理功能^[1]。本文設(shè)計了基于FPGA實現(xiàn)的并行大模板灰度形態(tài)學(xué)濾波IP,IP實現(xiàn)的是一維灰度形態(tài)學(xué)濾波,結(jié)構(gòu)元素大小可配置,通過調(diào)用本文設(shè)計的IP可以實現(xiàn)結(jié)構(gòu)元素大小最大為81?81的二維灰度形態(tài)學(xué)濾波,降低存儲資源消耗,減少濾波過程中大量的冗余計算,降低運(yùn)算資源消耗,每個時鐘周期并行處理8個像素,數(shù)據(jù)通過率高,能夠應(yīng)用于實時性要求高且硬件資源有限的嵌入式圖像處理系統(tǒng)。針對IP實現(xiàn)必須降低存儲資源消耗這一要求,設(shè)計了用一維形態(tài)學(xué)濾波實現(xiàn)二維形態(tài)學(xué)濾波的方案以減少大模板濾波時二維窗口生成對存儲資源的消耗,對于一維形態(tài)學(xué)濾波列運(yùn)算時的數(shù)據(jù)解析方式提出了要求,設(shè)計了列轉(zhuǎn)置電路以達(dá)到每個周期像運(yùn)算電路提供8個相鄰的列像素。針對IP必須提高時鐘工作頻率以滿足系統(tǒng)對系統(tǒng)的實時性要求這一問題,通過挖掘大模板形態(tài)學(xué)濾波過程中運(yùn)算電路的可重用性,充分開發(fā)形態(tài)學(xué)濾波的并行性,提高了灰度形態(tài)學(xué)濾波I...

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.2各個圖像處理模塊單獨調(diào)用硬件加速方案

據(jù)流中被調(diào)用的方式，一種硬件加速方案是將各個圖1.1所示，輸入圖像依次經(jīng)過各個圖像處理模塊，程是不變的，難以適應(yīng)不同的應(yīng)用場景，靈活性較，前一個模塊的圖像處理結(jié)果不輸出，后一個模塊一模塊在處理速度上的優(yōu)勢[11-15]。1.1各個圖像處理模塊嵌入到串行數(shù)據(jù)流硬件加速方案速....

圖2.1二維工作窗口（8181）結(jié)構(gòu)

待處理圖像f的極小值或者極大值。主頻為1GHZ的DSP實現(xiàn)大模板灰度形態(tài)學(xué)形態(tài)學(xué)濾波，其運(yùn)算量和所示：表2.1Tms320c6455型號DSP實現(xiàn)模板大小為8181的灰度形態(tài)學(xué)濾波分析工作方式運(yùn)算量運(yùn)算耗時維腐蝕/膨脹810.710次比較運(yùn)....

圖2.2中心存儲器示意圖

式微處理器系統(tǒng)中可擴(kuò)展協(xié)處理器數(shù)據(jù)和控制模塊通過如圖2.2所示的中心存儲器向各個功能IP提供高帶寬的圖像數(shù)據(jù)，各個功能IP的處理結(jié)果也寫回中心存儲器。圖2.2中心存儲器示意圖圖中A_B表示第A幀的第B個像素，每幀的數(shù)據(jù)位寬為256bit。圖2.2中....

圖2.3原始圖像數(shù)據(jù)加載至中心存儲器示意圖

中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文口生成時的存儲資源消耗。像大小為MN，圖像數(shù)據(jù)位寬為w，且Nw不是256的整時通過中心存儲器給濾波IP提供高帶寬原始圖像數(shù)據(jù)的方

本文編號：3974479