简介
FPGA数字图像处理系列终于迎来了第三更了，马上要开始写毕业论文了，这次的教程写的比较潦草，不过代码和上位机都是完整的，重点参考了《基于FPGA的数字图像处理原理及应用》的第七章，关于直方图均衡化的原理推到和设计思想可以重点看书，或者自己百度一下。直方图均衡化还是有点难的，需要有一定的基础。
本教程与上期《系统仿真》中的规定有点区别，再次声明一下，为了简化开发难度，这里规定图像格式为6404808bit @60的灰度图，也就是图像分辨率为640*480，一个像素占8个bit，帧率为60.
均值滤波实现
均值滤波的数学表达式如下：
由上述公式列出求图像均值的步骤：
1）获取当前窗口所有像素。 （窗口：-r<=i<=r,-r<=j<=r的像素区域）
2）计算当前窗口所有像素之和。
3）将第（2）步结果除以当前窗口数据总数。
4）滑动窗口到下一个窗口，直到遍历完整幅图像。
实现效果图如下：
Sobel边缘检测实现
书上给的教程太过繁琐，本节教程是根据书上简化而来的，设计思路还是差不多的。如果以A代表原始图像，Gx及Gy分别代表经横向及纵向边缘检测的图像灰度值，其公式如下所示：
图像的每一个像素的横向和纵向灰度值通过公式
由于平方和开方计算用FPGA实现比较困难，效率低，故简化为：
为了尽量利用FPGA的并行特性，同时进行X方向和Y方向的计算。同时，我们注意到，由于模板的数值为1和2或者-1，-2，将负数和正数相加后再整体做减法。模板元素为2时直接进行移位操作则简单地多。
同时得到窗口内9个像素是比较简单的一件事情。两个行缓存加上当前行即可同时得到3行图像数据，将3行数据分别打两拍即可得到一个窗口9个像素数据。则缓存电路设计如下所示：
得到9个像素之后还需将分别对X和Y方向的模板进行计算。计算结果如下所示:
Sobel现实效果图如下：
福利
为了能及时回复大家，现在获取源码方式如下:
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