基于FPGA玻璃缺陷圖像采集處理系統(tǒng)

2．2 圖像低級(jí)處理的FPGA實(shí)現(xiàn)
圖像處理系統(tǒng)中，底層的圖像預(yù)處理(濾波、銳化)的數(shù)據(jù)量很大，要求運(yùn)算速度很快，但運(yùn)算結(jié)構(gòu)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，適應(yīng)于FPGA通過(guò)硬件實(shí)現(xiàn)。而在數(shù)字信號(hào)處理中，卷積器經(jīng)常被用于圖像濾波、邊緣檢測(cè)、圖像銳化，在玻璃缺陷檢測(cè)系統(tǒng)中，對(duì)采集的圖像進(jìn)行濾波去噪處理，以降低后續(xù)處理運(yùn)算的壓力。設(shè)對(duì)于兩個(gè)長(zhǎng)度分別為m和n的序列f(i)和g(j)，于是可以給出一個(gè)長(zhǎng)度為N=m+n-1輸出序列：

設(shè)f(i)為模板序列{ω1，ω2，…，ωk}，g(j)為輸入序列{x1，x2，…，xn}，模板匹配后的結(jié)果序列為{y1，y2，…，yn-k+1}，則：

上式顯然與常規(guī)意義下的卷積有所不同，但只要將{ω1，ω2，…，ωk}從左到右按鏡像排列預(yù)置于模塊中即可。可以看出，每個(gè)輸入點(diǎn)xi都要與模塊中的所有元素進(jìn)行累加和相乘。
VHDL程序頂層文件代碼如下：