FPGA圖像處理之行緩存（linebuffer）的設(shè)計二

01

背景知識

在FPGA數(shù)字圖像處理中，行緩存的使用非常頻繁，例如我們需要圖像矩陣操作的時候就需要進行緩存，例如圖像的均值濾波，中值濾波，高斯濾波以及sobel邊緣查找等都需要行緩存設(shè)計。這里的重要性就不在贅述。

02

FPGA實現(xiàn)

圖1 行緩存菊花鏈結(jié)構(gòu)

如圖1所示，我們要設(shè)計n行同時輸出，就串聯(lián)n行。Line_buffer的大小設(shè)置由圖像顯示行的大小（圖像寬度）決定。例如480*272 （480）。下面我們將采用更加靈活的方法來設(shè)計行緩存（linebuffer），使用fifo來設(shè)計。

圖2 Hierarchy

如圖2所示，我們設(shè)計了3行行緩存，總共使用了三個fifo。

FPGA源碼

1  line_buffer_top模塊

如果我們需要緩存5行，7行或更多只需要增加i。這樣使得我們的設(shè)計更加容易移植和維護。

2 line_buffer 模塊

如果需要移植到其他FPGA芯片我們只需要將FIFO替換，或者修改scfifo_component.intended_device_family = "Cyclone IV E"為相應(yīng)的器件。

RTL viewer

圖3 RTL圖

如圖3所示，整個linebuffer由3個line_buffer組成，最終輸出3行緩存數(shù)據(jù)。

仿真頂層：

仿真結(jié)果

圖4 整體仿真效果

圖5 數(shù)據(jù)對齊輸出

設(shè)計成功。