基于FPGA的图像累积直方图verilog实现,包含tb测试文件和MATLAB辅助验证

简介: 该内容展示了FPGA实现图像累积直方图的算法。使用Vivado2019.2和matlab2022a,通过FPGA的并行处理能力优化图像处理。算法基于像素值累加分布,计算图像中像素值小于等于特定值的像素个数。核心代码为`test_image`模块,读取二进制图像文件并传递给`im_hist`单元,生成直方图和累积直方图。

1.算法运行效果图预览

1.jpeg
2.jpeg

2.算法运行软件版本
Vivado2019.2

matlab2022a

3.算法理论概述
图像累积直方图是一种重要的图像特征表示方法,它统计了图像中像素值累加分布的情况,广泛应用于图像增强、对比度调整、颜色校正、图像分割、目标检测等领域。FPGA作为一种高性能、低功耗的可重构硬件平台,其并行处理能力和可定制化特性使得其在图像处理任务中展现出高效能优势。

   给定一幅灰度图像I(或彩色图像的某一通道),其尺寸为M×N,像素值范围为[0,−1][0,L−1],其中L为量化级别(如8位图像中L=256)。图像累积直方图H是一个长度为L的数组,其第k个元素H[k]表示图像中像素值小于等于k的像素个数之和。数学表达如下:

image.png

4.部分核心程序

````timescale 1ns / 1ps
//
// Company:
// Engineer:
//

// Design Name:
// Module Name: test_image
// Project Name:
// Target Devices:
// Tool Versions:
// Description:
//
// Dependencies:
//
// Revision:
// Revision 0.01 - File Created
// Additional Comments:
//

module test_image;

reg i_clk;
reg i_rst;
reg i_ready;
reg [7:0] Tmp[0:100000];
reg [7:0] datas;
wire[15:0]o_hist;
wire[23:0]o_cumhist;
integer fids,jj=0,dat;

//D:\FPGA_Proj\FPGAtest\code2

initial
begin
fids = $fopen("D:\FPGA_Proj\FPGAtest\code\data.bmp","rb");
dat = $fread(Tmp,fids);
$fclose(fids);
end

initial
begin
i_clk=1;
i_rst=1;
i_ready=0;

1000;

i_ready=1;
i_rst=0;

655350;

i_ready=0;
end

always #5 i_clk=~i_clk;

always@(posedge i_clk)
begin
datas<=Tmp[jj];
jj<=jj+1;
end

im_hist im_hist_u(
.i_clk (i_clk),
.i_rst (i_rst),
.i_ready (i_ready),
.i_xin (datas),
.o_hist (o_hist),
.o_cumhist (o_cumhist)
);

endmodule

```

相关文章
|
20天前
|
Linux Shell 网络安全
Kali Linux系统Metasploit框架利用 HTA 文件进行渗透测试实验
本指南介绍如何利用 HTA 文件和 Metasploit 框架进行渗透测试。通过创建反向 shell、生成 HTA 文件、设置 HTTP 服务器和发送文件,最终实现对目标系统的控制。适用于教育目的,需合法授权。
53 9
Kali Linux系统Metasploit框架利用 HTA 文件进行渗透测试实验
|
3月前
|
运维
【运维基础知识】用dos批处理批量替换文件中的某个字符串(本地单元测试通过,部分功能有待优化,欢迎指正)
该脚本用于将C盘test目录下所有以t开头的txt文件中的字符串“123”批量替换为“abc”。通过创建批处理文件并运行,可实现自动化文本替换,适合初学者学习批处理脚本的基础操作与逻辑控制。
216 56
|
3月前
|
机器学习/深度学习 编解码 监控
目标检测实战(六): 使用YOLOv8完成对图像的目标检测任务(从数据准备到训练测试部署的完整流程)
这篇文章详细介绍了如何使用YOLOv8进行目标检测任务,包括环境搭建、数据准备、模型训练、验证测试以及模型转换等完整流程。
3825 1
目标检测实战(六): 使用YOLOv8完成对图像的目标检测任务(从数据准备到训练测试部署的完整流程)
|
3月前
|
机器学习/深度学习 监控 计算机视觉
目标检测实战(八): 使用YOLOv7完成对图像的目标检测任务(从数据准备到训练测试部署的完整流程)
本文介绍了如何使用YOLOv7进行目标检测,包括环境搭建、数据集准备、模型训练、验证、测试以及常见错误的解决方法。YOLOv7以其高效性能和准确率在目标检测领域受到关注,适用于自动驾驶、安防监控等场景。文中提供了源码和论文链接,以及详细的步骤说明,适合深度学习实践者参考。
668 0
目标检测实战(八): 使用YOLOv7完成对图像的目标检测任务(从数据准备到训练测试部署的完整流程)
|
3月前
|
机器学习/深度学习 JSON 算法
语义分割笔记(二):DeepLab V3对图像进行分割(自定义数据集从零到一进行训练、验证和测试)
本文介绍了DeepLab V3在语义分割中的应用,包括数据集准备、模型训练、测试和评估,提供了代码和资源链接。
406 0
语义分割笔记(二):DeepLab V3对图像进行分割(自定义数据集从零到一进行训练、验证和测试)
|
3月前
|
机器学习/深度学习 XML 并行计算
目标检测实战(七): 使用YOLOX完成对图像的目标检测任务(从数据准备到训练测试部署的完整流程)
这篇文章介绍了如何使用YOLOX完成图像目标检测任务的完整流程,包括数据准备、模型训练、验证和测试。
271 0
目标检测实战(七): 使用YOLOX完成对图像的目标检测任务(从数据准备到训练测试部署的完整流程)
|
3月前
|
机器学习/深度学习 算法 PyTorch
目标检测实战(五): 使用YOLOv5-7.0版本对图像进行目标检测完整版(从自定义数据集到测试验证的完整流程)
本文详细介绍了使用YOLOv5-7.0版本进行目标检测的完整流程,包括算法介绍、环境搭建、数据集准备、模型训练、验证、测试以及评价指标。YOLOv5以其高精度、快速度和模型小尺寸在计算机视觉领域受到广泛应用。
1174 0
目标检测实战(五): 使用YOLOv5-7.0版本对图像进行目标检测完整版(从自定义数据集到测试验证的完整流程)
|
5月前
|
安全
【2023高教社杯】D题 圈养湖羊的空间利用率 问题分析、数学模型及MATLAB代码
本文介绍了2023年高教社杯数学建模竞赛D题的圈养湖羊空间利用率问题,包括问题分析、数学模型建立和MATLAB代码实现,旨在优化养殖场的生产计划和空间利用效率。
242 6
【2023高教社杯】D题 圈养湖羊的空间利用率 问题分析、数学模型及MATLAB代码
|
5月前
|
存储 算法 搜索推荐
【2022年华为杯数学建模】B题 方形件组批优化问题 方案及MATLAB代码实现
本文提供了2022年华为杯数学建模竞赛B题的详细方案和MATLAB代码实现,包括方形件组批优化问题和排样优化问题,以及相关数学模型的建立和求解方法。
145 3
【2022年华为杯数学建模】B题 方形件组批优化问题 方案及MATLAB代码实现
|
5月前
|
数据采集 存储 移动开发
【2023五一杯数学建模】 B题 快递需求分析问题 建模方案及MATLAB实现代码
本文介绍了2023年五一杯数学建模竞赛B题的解题方法,详细阐述了如何通过数学建模和MATLAB编程来分析快递需求、预测运输数量、优化运输成本,并估计固定和非固定需求,提供了完整的建模方案和代码实现。
113 0
【2023五一杯数学建模】 B题 快递需求分析问题 建模方案及MATLAB实现代码