清华开发者书库FPGA数字图像采集与处理:从理论知识.仿真验证到板级调试的实例精讲

第1章数字图像处理概述

1.1数字图像基础

1.2数字图像采集

1.3数字图像前处理

1.4数字图像后处理

第2章开发平台搭建

2.1Vivado软件安装说明

2.1.1Vivado版本说明

2.1.2Xilinx官网账号注册

2.1.3Vivado软件下载与安装

2.2Notepad++安装与设置

2.2.1文本编辑器Notepad++安装

2.2.2Vivado中使用Notepad++的关联设置

2.3USB 3.0控制器FX3的SDK安装

2.4USB 3.0控制器FX3的驱动程序安装

2.4.1PC与开发板的USB 3.0连接

2.4.2PC与USB连接

2.4.3驱动程序的安装

2.5硬件平台介绍

2.5.1STAR FPGA开发套件

2.5.2AT7 FPGA开发套件

第3章AXI总线协议介绍

3.1AXI协议简介

3.1.1AXI版本介绍

3.1.2基本结构

3.1.3基本传输

3.2信号描述

3.3握手过程

第4章FPGA图像采集

4.1CMOS图像传感器介绍

4.1.1CCD与CMOS传感器简介

4.1.2CMOS传感器工作原理

4.2灰度图像采集显示

4.2.1FPGA功能概述

4.2.2FPGA设计说明

4.2.3装配说明

4.2.4FPGA板级调试

4.3彩色图像采集显示

4.3.1FPGA功能概述

4.3.2FPGA设计说明

4.3.3装配说明

4.3.4FPGA板级调试

第5章FPGA图像前处理

5.1色彩滤波矩阵IP核的仿真

5.1.1色彩滤波矩阵介绍

5.1.2基于MATLAB的CFA处理

5.1.3Demosaic IP配置与接口说明

5.1.4FPGA测试脚本解析

5.1.5FPGA仿真说明

5.2色彩滤波矩阵的FPGA实现

5.2.1FPGA功能概述

5.2.2FPGA设计说明

5.2.3FPGA板级调试

5.3伽马校正的FPGA实现

5.3.1伽马(Gamma)介绍

5.3.2MATLAB生成Gamma校正的LUT

5.3.3FPGA功能概述

5.3.4FPGA设计说明

5.3.5FPGA板级调试

5.4白平衡校正的FPGA实现

5.4.1白平衡介绍

5.4.2FPGA功能概述

5.4.3FPGA设计说明

5.4.4FPGA板级调试

5.5色彩空间转换与图像增强IP核的仿真

5.5.1图像增强IP简介

5.5.2IP添加与配置

5.5.3协同仿真的MATLAB脚本说明

5.5.4FPGA仿真说明

5.6色彩空间转换的FPGA实现

5.6.1功能概述

5.6.2RGB与YUV介绍

5.6.3FPGA设计说明

5.6.4FPGA板级调试

5.7坏点校正的FPGA实现

5.7.1FPGA功能概述

5.7.2FPGA设计说明

5.7.3FPGA板级调试

5.8图像直方图统计与实时显示的FPGA实现

5.8.1FPGA系统概述

5.8.2FPGA设计说明

5.8.3MATLAB与FPGA协同仿真说明

5.8.4FPGA板级调试

第6章FPGA+USB 3.0的图像UVC传输

6.1灰度图像采集与UVC传输

6.1.1系统功能概述

6.1.2FPGA设计说明

6.1.3FX3固件

6.1.4PC端UVC软件

6.1.5装配说明

6.1.6板级调试说明

6.2彩色图像采集与UVC传输

6.2.1系统功能概述

6.2.2FPGA设计说明

6.2.3FX3固件

6.2.4PC端UVC软件

6.2.5装配说明

6.2.6板级调试说明

第7章FPGA图像后处理

7.1图像平滑处理的FPGA实现

7.1.1系统概述

7.1.2图像平滑与滤波

7.1.31/16的加权均值滤波的MATLAB实现

7.1.4FPGA仿真说明

7.1.5FPGA设计说明

7.1.6板级调试

7.2图像拉普拉斯锐化处理的FPGA实现

7.2.1系统概述

7.2.2图像拉普拉斯锐化

7.2.3拉普拉斯锐化处理的MATLAB实现

7.2.4FPGA仿真说明

7.2.5FPGA设计说明

7.2.6板级调试

7.3图像拉普拉斯边缘提取的FPGA实现

7.3.1系统概述

7.3.2图像拉普拉斯边缘提取

7.3.3拉普拉斯边缘提取算子的MATLAB实现

7.3.4FPGA仿真说明

7.3.5FPGA设计说明

7.3.6板级调试

7.4图像直方图均衡处理的FPGA实现

7.4.1系统概述

7.4.2图像直方图均衡处理

7.4.3直方图均衡处理的MATLAB实现

7.4.4FPGA仿真说明

7.4.5FPGA设计说明

7.4.6板级调试

7.5FFT与IFFT IP核的仿真

7.5.1关于傅里叶变换

7.5.2MATLAB中傅里叶变换实现

7.5.3Vivado中添加配置FFT IP核

7.5.4使用FPGA的IP进行FFT运算

7.5.5使用FPGA的IP进行IFFT运算

7.6图像FFT滤波处理的FPGA实现

7.6.1系统概述

7.6.2基于MATLAB的FFT滤波

7.6.3FPGA仿真

7.6.4FPGA设计说明

7.6.5板级调试

7.7FIR滤波器IP核的仿真

7.7.1FIR滤波器简介

7.7.2FIR IP核配置

7.7.3FIR IP核接口时序

7.7.4FIR IP仿真说明

参考文献