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            基于FPGA的简单图像处理程序,可实现两个功能

            2018年07月14日 08:56 次阅读

            参考资料:xilinx大学计划

            实验平台:ZYBO开发板

            本次实验要做的是一个基于FPGA的简单图像处理程序, 共实现两个功能:

            1.输出一个灰度图像的直方图。

            2.将一个曝光不足的图像进行处理,使其对比度更大。

            一、Vivado HLS 部分

            首先我们用Vivado HLS来编写FPGA图像处理所用的IP核。

            1.绘制直方图

            1.首先编写相应的C/C++语言程序,加入到Vivado HLS工程中,再编写相应的testbench代码进行编译测试。

            基于FPGA的简单图像处理程序,可实现两个功能

            代码很简单大家看一下就明白了。

            注意到右侧DirecTIve窗口中的优化部分,分别表示doHist的输出接口使用AXI4-lite传输协议,inStream图像输入接口采用AXI4协议,输入数组histo存入bram中,loop_init循环进行展开。

            2.点击Run C SimulaTIon进行对C/C++源文件进行编译测试。

            基于FPGA的简单图像处理程序,可实现两个功能

            输出的部分直方图文本文件

            3.将testbench输出的直方图文本与MATLAB中的直方图文件进行对比验证算法无误后,点击Run C/RTL CosimulaTIon来进行协同验证。

            4.验证通过后点击Export RTL生成ip核。

            如上步骤所示,绘制直方图的IP核已经生成成功。

            2.调节对比度

            步骤如上所示,接口部分也同样使用AXI4协议,效果如下。

            基于FPGA的简单图像处理程序,可实现两个功能

            处理前

            基于FPGA的简单图像处理程序,可实现两个功能

            处理后

            二、Vivado 综合部分

            1.将IP核部署到FPGA

            打开Vivado界面,并建立工程,随后创建Block Design。

            在Block Design界面首先需要添加zynq7 processing system,点击ADD IP查找ZYNQ添加IP核。该IP核是系统所提供的连接ARM与FPGA的IP核,详情见: https://www.xilinx.com/products/intellectual-property/processing_system7.。.

            基于FPGA的简单图像处理程序,可实现两个功能

            随后点击Run Block AutomaTIon进行自动配置。

            将之前HLS所生成的两个IP核导入工程中,同样的步骤将doHist、doHistStrech和AXI DMA添加到diagram中。

            基于FPGA的简单图像处理程序,可实现两个功能

            双击AXI DMA进行对IP核的配置,配置情况如图所示。

            基于FPGA的简单图像处理程序,可实现两个功能

            可以使用Run Connection Automation 来自动连接。完成后的效果图如下,缺少的ip核可以按照下图来添加。

            基于FPGA的简单图像处理程序,可实现两个功能

            完成后点击Validate Design进行验证。

            随后就可以生成bitstream,下载到FPGA。

            2.使用逻辑分析仪进行Debug

            三、利用ARM来测试FPGA的加速效果

            1.下载完成后点击File-》Export-》Export Hardware,弹出对话框

            基于FPGA的简单图像处理程序,可实现两个功能

            勾选include bitstream然后点击OK。

            2.点击File-》Launch SDK启动SDK

            3.SDK开发环境如下,主要用于对ARM的开发,在之前生成ip核的时候会生成对应的驱动函数。

            基于FPGA的简单图像处理程序,可实现两个功能

            4.实验结果如下图所示

            基于FPGA的简单图像处理程序,可实现两个功能

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            发表于 2018-07-06 09:00 58次阅读
            AM调制的FPGA实现原理和步骤

            如何看待Lattice并购案,根据3大点来看我国...

            FPGA作为通信、航天、军工等领域的关键核心器件,是保障国家战略安全的重要支撑基础。近年来,随着数字...

            发表于 2018-07-06 08:47 1208次阅读
            如何看待Lattice并购案,根据3大点来看我国...

            “FPGA+云"如何提高性能计算“FPGA+云"...

            我知道,我对与电子有关的所有事情都很着迷,但不论从哪个角度看,今天的现场可编程门阵列(FPGA),都...

            发表于 2018-07-06 08:42 996次阅读
            “FPGA+云"如何提高性能计算“FPGA+云"...

            基于FPGA加速vBRAS解决方案,三家公司联合...

            据称,本次三家联合发布的解决方案是业界首个在电信云中采用FPGA完成商用级vBRAS数据面调度加速的...

            发表于 2018-07-06 08:30 78次阅读
            基于FPGA加速vBRAS解决方案,三家公司联合...

            数据传输差异的处理

            由于数据传输的差异,测试pattern生成的眼图并不一定会是从一个完整的眼图起始。因此,如果采用第一...

            发表于 2018-07-05 15:25 203次阅读
            数据传输差异的处理

            FPGA的电源电压种类,你知道多少?

            在硬件电路设计中,每一个IC芯片都有相应的电源端口对其供电,以驱动IC进行工作。对于普通的IC芯片,...

            发表于 2018-07-05 08:33 127次阅读
            FPGA的电源电压种类,你知道多少?

            图像处理之动态范围扩展定义与方法

            辐照度重建方法处理过程:静态场景拍摄多幅不同曝光度的低动态范围图像,利用图像信息推算成像系统的响应函...

            发表于 2018-07-04 16:26 360次阅读
            图像处理之动态范围扩展定义与方法

            关于FPGA的几点问题,你了解吗?

            因此,要想学好FPGA,你得用硬件的思维方式来编写代码,注重FPGA的系统结构设计,好的系统结构设计...

            发表于 2018-07-04 14:12 82次阅读
            关于FPGA的几点问题,你了解吗?

            Zynq、FPGA等相关芯片可以运用到那些领域

            因为Zynq-7000 PS(Processing System)端嵌入了Cortex-A9 ARM...

            发表于 2018-07-04 14:12 74次阅读
            Zynq、FPGA等相关芯片可以运用到那些领域

            Xilinx品牌FPGA使用的三种证书

            JESD204B协议是目前高速AD,DA通用的协议。对于基带使用FPGA用户来说,Xilinx品牌的...

            发表于 2018-07-04 10:12 60次阅读
            Xilinx品牌FPGA使用的三种证书

            乘法器的使用方法你知道哪些?

            在做项目的过程中,经常遇到乘法计算,乘法器的设计就尤为重要。乘法器决定了最终电路功能能否实现,资源使...

            发表于 2018-07-04 09:41 315次阅读
            乘法器的使用方法你知道哪些?

            关于基于Profibus-DP总线的位移传感器设...

            测量技术是现代工业生产和科学研究中必不可少的一项技术,其中基于磁致伸缩效应的位移测量技术因其稳定性好...

            发表于 2018-07-03 14:06 342次阅读
            关于基于Profibus-DP总线的位移传感器设...

            FPGA在自动驾驶车内部发挥的重要作用详细资料概...

            虽然每个人都希望宣示ASIC的所有权,但大部份最先进的处理都是以FPGA完成的,它让用户有机会在高效...

            发表于 2018-07-03 10:34 943次阅读
            FPGA在自动驾驶车内部发挥的重要作用详细资料概...

            使用Xilinx Vivado设计套件创建一个...

            Xilinx以制造 可编程门阵列(FPGA)而闻名,它是基于一个通过可编程接点连接的可配置逻辑块(C...

            发表于 2018-07-03 10:19 101次阅读
             使用Xilinx Vivado设计套件创建一个...

            基于FPGA的Cordic算法实现的设计与验证

            本文是基于FPGA实现Cordic算法的设计与验证,使用Verilog HDL设计,初步可实现正弦、...

            发表于 2018-07-03 10:18 71次阅读
            基于FPGA的Cordic算法实现的设计与验证

            基于FPGA +AD7609的数据采集系统的实现...

            随着信息技术的发展,特别是各种数字处理器处理速度的提高,人们对数据采集系统的要求越来越高,特别是在一...

            发表于 2018-07-03 09:01 156次阅读
            基于FPGA +AD7609的数据采集系统的实现...

            数字图像水印的FPGA实现步骤

            未加水印的图像表示为f水印表示为w,常数a控制水印和衬底图像的相对可见性。如果a为1,则水印是不透明...

            发表于 2018-07-03 08:22 77次阅读
            数字图像水印的FPGA实现步骤

            Xilinx Zynq-7000系列:基于ARM...

            该委员会专门设计用于与来自锡林克斯的PYNQ项目合作,并使用Python语言和库,设计师可以创建高性...

            发表于 2018-07-03 08:17 106次阅读
            Xilinx Zynq-7000系列:基于ARM...

            清华大学魏少军教授:从IA到AI,我们还要走多远

            清华大学魏少军教授指出,未来10年,人工智能和深度学习将成为提升硅片需求的主导因素。到2025年,人...

            发表于 2018-07-02 18:10 1021次阅读
            清华大学魏少军教授:从IA到AI,我们还要走多远

            美图进军芯片领域 自研MT-AI图像处理芯片

            美图公司正式发布美图T9标准版的同事,宣布下一步将进军芯片领域,推出自研的MT-AI图像处理芯片。

            发表于 2018-07-02 17:06 838次阅读
            美图进军芯片领域 自研MT-AI图像处理芯片

            新思科技公司宣布集成化混合原型验证解决方案

            通过对新设计的功能使用Virtualizer虚拟原型技术和对重用逻辑使用基于FPGA的HAPS原型技...

            发表于 2018-07-02 11:50 79次阅读
            新思科技公司宣布集成化混合原型验证解决方案

            图像处理技术之动态范围压缩算法介绍

            自然界中真实场景能够表现比较广泛的颜色亮度区间,比如从很暗的黑夜到明亮的太阳光,有将近10个数量级的...

            发表于 2018-07-02 09:37 564次阅读
            图像处理技术之动态范围压缩算法介绍

            “万能芯片”FPGA在深度学习领域的用法

            而众所周知,在专用芯片与通用芯片中间,还有一个更为灵活,也更为神秘的领域:FPGA。无论是英特尔天价...

            发表于 2018-07-02 07:59 291次阅读
            “万能芯片”FPGA在深度学习领域的用法

            芯片成为AI语音算法公司争夺的原因

            据消息,诸多AI算法公司在语音识别、图像处理等领域大举进攻,迎来了资本的热捧。

            发表于 2018-07-02 01:38 96次阅读
            芯片成为AI语音算法公司争夺的原因

            Xilinx Spartan-6系列封装概述和管...

             Spartan-6系列具有低成本、省空间的封装形式,能使用户引脚密度最大化。所有Spartan-6...

            发表于 2018-07-01 10:48 97次阅读
            Xilinx Spartan-6系列封装概述和管...

            FPGA简单门电路怎么实现?

            verilog实现反相器,2输入与门、2输入或门、2输入与非门、2输入或非门、2输入异或门、2输入同...

            发表于 2018-07-01 10:28 118次阅读
            FPGA简单门电路怎么实现?

            关于基于FPGA和ARM的虚拟软盘实现

            随着硬件技术的进步,软盘逐渐被新的存储介质代替。但部分旧设备(比如织布机等)并不支持这些更快、容量更...

            发表于 2018-06-29 14:26 357次阅读
            关于基于FPGA和ARM的虚拟软盘实现

            关于基于FPGA的HDMI多模式显示模块的设计

            随着社会信息化程度的不断提高,人们对视频处理的要求越来越高,视频处理系统处理的数据量也越来越大。在嵌...

            发表于 2018-06-29 14:13 392次阅读
            关于基于FPGA的HDMI多模式显示模块的设计

            关于基于FPGA的多模式数字匹配滤波器的设计与实...

            数字匹配滤波器是直接序列扩频通信系统中的关键部件,可以通过编程实现接收端同步和解扩,提高通信系统数字...

            发表于 2018-06-29 14:12 339次阅读
            关于基于FPGA的多模式数字匹配滤波器的设计与实...

            RAM分为简单双口RAM和真双口RAM

            真双口RAM给设计带来很多便利。在高速存储中,需要对连续的数据同时处理,使用简单双口RAM只能读取一...

            发表于 2018-06-29 08:54 1077次阅读
            RAM分为简单双口RAM和真双口RAM

            Windows应用程序,操作系统,计算机硬件之间...

            前面说过操作系统能很好的去操作底层硬件,但是不知道什么时候去操作和操作到了什么程度,这些都是由应用程...

            发表于 2018-06-29 08:49 441次阅读
            Windows应用程序,操作系统,计算机硬件之间...

            LT3070:为FPGA和服务器应用设计的稳压...

            采用低电压运作的新式 FPGA 和服务器对于细微的电源电压下降很敏感。这种压降可能是以下因素综合作用...

            发表于 2018-06-28 12:13 301次阅读
             LT3070:为FPGA和服务器应用设计的稳压...

            关于基于FPGA的可消除高频非线性的动态分频鉴相...

            鉴相技术是电力电子系统和测试控制中的关键技术之一,在仪器仪表、通信、导航定位、研究网络相频特性和锁相...

            发表于 2018-06-28 11:53 385次阅读
            关于基于FPGA的可消除高频非线性的动态分频鉴相...

            基于Xilinx 16nm Virtex Ult...

            基于Xilinx 16nm Virtex UltraScale+ 器件VU9P的异构计算实例F3在阿...

            发表于 2018-06-28 09:57 730次阅读
            基于Xilinx 16nm Virtex Ult...

            基于FPGA的图像加速解决方案

            百度云云市场从产品、技术、客户资源等多渠道,开放资源与能力,引入第三方合作伙伴,与合作伙伴深度合作,...

            发表于 2018-06-28 09:51 1134次阅读
            基于FPGA的图像加速解决方案

            关于 LTM4643 的特性介绍与应用

            LTM4643 是一款四输出降压型 μModule® (电源模块) 稳压器,该器件可配置为单输出 (...

            发表于 2018-06-28 04:14 541次阅读
            关于 LTM4643 的特性介绍与应用

            FPGA系统中三种方式减少亚稳态的产生

            在FPGA系统中,如果数据传输中不满足触发器的Tsu和Th不满足,或者复位过程中复位信号的释放相对于...

            发表于 2018-06-27 10:11 133次阅读
            FPGA系统中三种方式减少亚稳态的产生

            FPGA设计的“三个代表”:Ultrafastd...

            UFDM建议正确的HDL coding风格来满足目标器件,讨论时序约束和时序收敛。正确的IO约束,I...

            发表于 2018-06-27 09:50 81次阅读
            FPGA设计的“三个代表”:Ultrafastd...

            便携式GNSS导航信号采集回放系统,可编写针对K...

            该系统的监控端采用了基于CortexA8系列的ARM处理器,该处理器同时兼顾了成本与性能的要求,可设...

            发表于 2018-06-27 09:15 95次阅读
            便携式GNSS导航信号采集回放系统,可编写针对K...

            关于FPGA的功耗评估需要知道些什么

            项目设计初期会选型,工程师根据资源、IO、硬核、IP等选择对应型号的FPGA。功耗部分xilinx提...

            发表于 2018-06-27 09:05 81次阅读
            关于FPGA的功耗评估需要知道些什么

            新一代SoC FPGA提供系统可信根,防止关键数...

            物联网(IoT)的规模和复杂性不断上升,对主动的强化安全措施的需求日益增加。仅利用软件安全功能已经不...

            发表于 2018-06-27 08:31 96次阅读
            新一代SoC FPGA提供系统可信根,防止关键数...

            得益于MIT未来的无人机可能只有指甲盖大小

            为了进一步缩小芯片尺寸和功耗,该团队决定从头开始开发芯片,而不是重新配置现有设计。他们找到了一种方法...

            发表于 2018-06-26 10:21 707次阅读
            得益于MIT未来的无人机可能只有指甲盖大小

            FPGA需要跑多快?影响FPGA计算性能的几大因...

            我们写软件程序的时候,习惯了给函数很多参数作为条件,根据参数内容执行函数的操作。FPGA做计算就不希...

            发表于 2018-06-25 16:46 589次阅读
            FPGA需要跑多快?影响FPGA计算性能的几大因...

            为什么使用FPGA?FPGA为什么比GPU的延迟...

            计算密集型任务的例子包括矩阵运算、图像处理、机器学习、压缩、非对称加密、Bing 搜索的排序等。这类...

            发表于 2018-06-25 16:02 625次阅读
            为什么使用FPGA?FPGA为什么比GPU的延迟...

            关于基于4通道时间交织的FPGA高速采样系统的设...

            高性能的模数转换器(Analog Digital Converter,ADC)被广泛应用于通信、仪器...

            发表于 2018-06-25 11:45 464次阅读
            关于基于4通道时间交织的FPGA高速采样系统的设...

            关于光电扫描测量网络信号采集模块的设计

            基于光电扫描的坐标定位系统是近年来新兴的一种坐标测量方法,具有精确度高、不易受周围环境干扰等优点,因...

            发表于 2018-06-25 11:35 385次阅读
            关于光电扫描测量网络信号采集模块的设计

            关于带通采样星载AIS非相干接收机的FPGA实现

            AIS系统是一种船舶交通信息交换系统,船载AIS设备不断发送自身信息,如航向、吨位等,用以领航调度、...

            发表于 2018-06-25 11:13 383次阅读
            关于带通采样星载AIS非相干接收机的FPGA实现

            FPGA约束的详细介绍

            介绍FPGA约束原理,理解约束的目的为设计服务,是为了保证设计满足时序要求,指导FPGA工具进行综合...

            发表于 2018-06-25 09:14 150次阅读
            FPGA约束的详细介绍