基于FPGA的图像一维FFT变换IFFT逆变换verilog实现,包含tb测试文件和MATLAB辅助验证

简介: ```markdown## FPGA 仿真与 MATLAB 显示- 图像处理的 FFT/IFFT FPGA 实现在 Vivado 2019.2 中仿真,结果通过 MATLAB 2022a 展示- 核心代码片段:`Ddddddddddddddd`- 理论:FPGA 实现的一维 FFT/IFFT,加速数字信号处理,适用于高计算需求的图像应用,如压缩、滤波和识别```

1.算法运行效果图预览
fpga仿真结果
image.png

matlab调用FPGA的仿真结果进行图像显示

image.png

2.算法运行软件版本
vivado2019.2

matlab2022a

3.部分核心程序

```module test_image;
//图片大小
parameter RR=256;
parameter CC=256;

reg i_clk;
reg i_rst;

reg i_image_en;
reg[7:0] i_image;

wire o_en_1dfft;
wire o_last_1dfft;
wire[19:0] o_image_R1dfft;
wire[19:0] o_image_I1dfft;

Image_1Dfft Image_1Dfft_u(
.i_clk (i_clk),
.i_rst (i_rst),
.i_image_en (i_image_en),
.i_image (i_image),

     .o_en_1dfft              (o_en_1dfft),
     .o_last_1dfft            (o_last_1dfft),
     .o_image_R1dfft        (o_image_R1dfft), 
     .o_image_I1dfft        (o_image_I1dfft) 
     );        

wire o_en_1difft;
wire[7:0] o_image_ifft;

Image_1Difft Image_1Difft_u(
.i_clk (i_clk),
.i_rst (i_rst),
.i_image_en (o_en_1dfft),
.i_Rimage (o_image_R1dfft),
.i_Iimage (o_image_I1dfft),
.o_en_1difft (o_en_1difft),
.o_image_ifft (o_image_ifft)
);

initial begin
i_clk = 1;
i_rst = 1;

1000;

i_rst = 0;
end
always #10 i_clk = ~i_clk;

//读取图片数据
integer i,j;
reg[15:0]Men_images [(RR*CC-1):0];
initial #500 $readmemh("D:/FPGA_Proj/FPGAtest/codepz/FPGA_image_input.txt", Men_images);

//将数据保存到txt,用来matlab调用
integer Ifout1;
integer fout2;
initial begin
Ifout1 = $fopen("EN2.txt","w");
fout2 = $fopen("IiFFT.txt","w");
end

always @ (posedge i_clk)
begin

if(o_en_1difft)
$fwrite(Ifout1,"%d\n",o_en_1difft);
else
$fwrite(Ifout1,"%d\n",0);

if(o_en_1difft)
$fwrite(fout2,"%d\n",o_image_ifft);
else
$fwrite(fout2,"%d\n",0);

end
endmodule
0X_037m

```

4.算法理论概述
基于现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array, FPGA)实现的图像一维快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform, FFT)和逆快速傅里叶变换(Inverse Fast Fourier Transform, IFFT)是数字信号处理领域的重要技术,特别是在图像处理、通信和信号分析等方面有着广泛的应用。

image.png
image.png

   基于 FPGA 的一维 FFT 和 IFFT 实现,通过高效算法的硬件化,不仅大幅提高了计算速度,而且在功耗和实时性方面展现出优势,特别适合于对计算密集型和实时性要求高的图像处理应用,如图像压缩、图像滤波、图像识别等。
相关文章
|
7月前
|
机器学习/深度学习 算法 机器人
【水下图像增强融合算法】基于融合的水下图像与视频增强研究(Matlab代码实现)
【水下图像增强融合算法】基于融合的水下图像与视频增强研究(Matlab代码实现)
677 0
|
8月前
|
机器学习/深度学习 编解码 并行计算
【改进引导滤波器】各向异性引导滤波器,利用加权平均来实现最大扩散,同时保持图像中的强边缘,实现强各向异性滤波,同时保持原始引导滤波器的低低计算成本(Matlab代码实现)
【改进引导滤波器】各向异性引导滤波器,利用加权平均来实现最大扩散,同时保持图像中的强边缘,实现强各向异性滤波,同时保持原始引导滤波器的低低计算成本(Matlab代码实现)
384 8
|
7月前
|
算法 定位技术 计算机视觉
【水下图像增强】基于波长补偿与去雾的水下图像增强研究(Matlab代码实现)
【水下图像增强】基于波长补偿与去雾的水下图像增强研究(Matlab代码实现)
874 0
|
7月前
|
算法 机器人 计算机视觉
【图像处理】水下图像增强的颜色平衡与融合技术研究(Matlab代码实现)
【图像处理】水下图像增强的颜色平衡与融合技术研究(Matlab代码实现)
230 0
|
7月前
|
机器学习/深度学习 算法 自动驾驶
基于导向滤波的暗通道去雾算法在灰度与彩色图像可见度复原中的研究(Matlab代码实现)
基于导向滤波的暗通道去雾算法在灰度与彩色图像可见度复原中的研究(Matlab代码实现)
383 8
|
8月前
|
机器学习/深度学习 算法 安全
【图像处理】使用四树分割和直方图移动的可逆图像数据隐藏(Matlab代码实现)
【图像处理】使用四树分割和直方图移动的可逆图像数据隐藏(Matlab代码实现)
264 2
|
8月前
|
机器学习/深度学习 编解码 算法
【图像处理】图像的边缘检测(Matlab代码实现)
【图像处理】图像的边缘检测(Matlab代码实现)
409 1
|
7月前
|
新能源 Java Go
【EI复现】参与调峰的储能系统配置方案及经济性分析(Matlab代码实现)
【EI复现】参与调峰的储能系统配置方案及经济性分析(Matlab代码实现)
247 0
|
7月前
|
机器学习/深度学习 算法 机器人
使用哈里斯角Harris和SIFT算法来实现局部特征匹配(Matlab代码实现)
使用哈里斯角Harris和SIFT算法来实现局部特征匹配(Matlab代码实现)
331 8
|
7月前
|
机器学习/深度学习 编解码 算法
基于OFDM技术的水下声学通信多径信道图像传输研究(Matlab代码实现)
基于OFDM技术的水下声学通信多径信道图像传输研究(Matlab代码实现)
329 8

热门文章

最新文章