FPGA數字圖像采集與處理——從理論知識、仿真驗證到板級調試的實例精講 ( 簡體 字) |
| 作者：吳厚航 | 類別：1. -> 電子工程 -> FPGA |
| 譯者： |
| 出版社：清華大學出版社 |  3dWoo書號： 53704
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NT售價： 345 元 |
| 出版日：11/1/2020 |
| 頁數：232 |
| 光碟數：0 |
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| 印刷：黑白印刷 | 語系： ( 簡體 版 ) |
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| ISBN：9787302561682 |
| 作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 序 |
| (簡體書上所述之下載連結耗時費功, 恕不適用在台灣, 若讀者需要請自行嘗試, 恕不保證) |
| 作者序： |
| 譯者序： |
前言：作為近年來炒得火熱的人工智能的一個重要分支——機器視覺，其實在更早一些時候就已為人們所熟知，并在各個應用領域嶄露頭角。機器視覺簡單的定義就是，用機器設備代替人眼實現圖像的捕獲、識別和信息篩選，以做出正確的測量或判斷。在一些高危險性的工業現場，常用機器視覺設備替代人工； 此外，一些大批量重復性的檢測生產中，也常使用機器視覺設備替代人工，以提高生產效率和自動化程度。
作為機器視覺最基本的“原材料”——圖像，無疑是整個機器視覺處理的核心。而隨著圖像的分辨率、幀率甚至處理算法的復雜性的不斷提升，天生具備并行性、可編程性和高度集成性的FPGA器件，從圖像的采集、傳輸到處理，都越來越多地扮演著重要的角色。
基于FPGA的圖像處理應用，雖然已經在絕大多數的高分辨率、高幀率的機器視覺產品中普及，但仍然鮮有這方面的圖書可供學習參考。而在圖像處理領域，其實也已經有非常成熟的理論和應用，市面上的圖書也比比皆是，但我們依然很難找到能和FPGA碰撞出“火花”的好作品。
基于此，作者結合多年在FPGA和板級電路設計方面的積累，搭建出了一個可以實現圖像采集、前處理、傳輸和后處理的FPGA平臺（開發板購買鏈接見配套資料），并且量身定制了一系列的基礎工程實例，意在幫助這個領域的一些入門者。書中每個工程實例都是滿滿的“干貨”，從基礎的理論知識點，再到設計的架構、具體實現、要點說明、仿真驗證（結合MATLAB和FPGA）和板級調試。相信利用本書，加上我們提供的工程源碼和硬件，新手的你也可以很快構建出自己的圖像開發平臺，服務于項目和產品。
為了便于讀者學習，本書提供了豐富的配套資源：
娒 工程文件，請掃描此處二維碼下載。
娒 視頻教程，觀看方式見配套資源中的詳細說明。
吳厚航〔網名： 特權同學〕
2020年7月于上海 |
內容簡介：《FPGA數字圖像采集與處理》從圖像采集（包括灰度圖像和彩色圖像）、圖像前處理（包括色彩矩陣濾波、伽馬校正、白平衡、色彩空間轉換、壞點校正和直方圖統計）、UVC圖像傳輸和圖像后處理（包括圖像平滑、銳化、邊緣提取、直方圖均衡、FFT濾波和FIR濾波）等方面深入淺出地介紹數字圖像相關的理論知識以及FPGA的設計實現、仿真驗證和板級調試。
《FPGA數字圖像采集與處理》提供的20個工程實例，基于Xilinx公司的Artix-7 FPGA器件。讀者按照本書第2章搭建的開發環境，可實現這些工程實例的仿真驗證或板級調試。
《FPGA數字圖像采集與處理》適合作為從事FPGA開發的工程師或研究人員進行圖像處理相關項目開發的參考書，也可作為高等院校相關專業FPGA課程的教材。 |
目錄：第1章數字圖像處理概述
1.1數字圖像基礎
1.2數字圖像采集
1.3數字圖像前處理
1.4數字圖像后處理
第2章開發平臺搭建
2.1Vivado軟件安裝說明
2.1.1Vivado版本說明
2.1.2Xilinx官網賬號注冊
2.1.3Vivado軟件下載與安裝
2.2Notepad++安裝與設置
2.2.1文本編輯器Notepad++安裝
2.2.2Vivado中使用Notepad++的關聯設置
2.3USB3.0控制器FX3的SDK安裝
2.4USB3.0控制器FX3的驅動程序安裝
2.4.1PC與開發板的USB3.0連接
2.4.2PC與USB連接
2.4.3驅動程序的安裝
2.5硬件平臺介紹
2.5.1STARFPGA開發套件
2.5.2AT7FPGA開發套件
第3章AXI總線協議介紹
3.1AXI協議簡介
3.1.1AXI版本介紹
3.1.2基本結構
3.1.3基本傳輸
3.2信號描述
3.3握手過程
第4章FPGA圖像采集
4.1CMOS圖像傳感器介紹
4.1.1CCD與CMOS傳感器簡介
4.1.2CMOS傳感器工作原理
4.2灰度圖像采集顯示
4.2.1FPGA功能概述
4.2.2FPGA設計說明
4.2.3裝配說明
4.2.4FPGA板級調試
4.3彩色圖像采集顯示
4.3.1FPGA功能概述
4.3.2FPGA設計說明
4.3.3裝配說明
4.3.4FPGA板級調試
第5章FPGA圖像前處理
5.1色彩濾波矩陣IP核的仿真
5.1.1色彩濾波矩陣介紹
5.1.2基于MATLAB的CFA處理
5.1.3DemosaicIP配置與接口說明
5.1.4FPGA測試腳本解析
5.1.5FPGA仿真說明
5.2色彩濾波矩陣的FPGA實現
5.2.1FPGA功能概述
5.2.2FPGA設計說明
5.2.3FPGA板級調試
5.3伽馬校正的FPGA實現
5.3.1伽馬(Gamma)介紹
5.3.2MATLAB生成Gamma校正的LUT
5.3.3FPGA功能概述
5.3.4FPGA設計說明
5.3.5FPGA板級調試
5.4白平衡校正的FPGA實現
5.4.1白平衡介紹
5.4.2FPGA功能概述
5.4.3FPGA設計說明
5.4.4FPGA板級調試
5.5色彩空間轉換與圖像增強IP核的仿真
5.5.1圖像增強IP簡介
5.5.2IP添加與配置
5.5.3協同仿真的MATLAB腳本說明
5.5.4FPGA仿真說明
5.6色彩空間轉換的FPGA實現
5.6.1功能概述
5.6.2RGB與YUV介紹
5.6.3FPGA設計說明
5.6.4FPGA板級調試
5.7壞點校正的FPGA實現
5.7.1FPGA功能概述
5.7.2FPGA設計說明
5.7.3FPGA板級調試
5.8圖像直方圖統計與實時顯示的FPGA實現
5.8.1FPGA系統概述
5.8.2FPGA設計說明
5.8.3MATLAB與FPGA協同仿真說明
5.8.4FPGA板級調試
第6章FPGA+USB3.0的圖像UVC傳輸
6.1灰度圖像采集與UVC傳輸
6.1.1系統功能概述
6.1.2FPGA設計說明
6.1.3FX3固件
6.1.4PC端UVC軟件
6.1.5裝配說明
6.1.6板級調試說明
6.2彩色圖像采集與UVC傳輸
6.2.1系統功能概述
6.2.2FPGA設計說明
6.2.3FX3固件
6.2.4PC端UVC軟件
6.2.5裝配說明
6.2.6板級調試說明
第7章FPGA圖像后處理
7.1圖像平滑處理的FPGA實現
7.1.1系統概述
7.1.2圖像平滑與濾波
7.1.31/16的加權均值濾波的MATLAB實現
7.1.4FPGA仿真說明
7.1.5FPGA設計說明
7.1.6板級調試
7.2圖像拉普拉斯銳化處理的FPGA實現
7.2.1系統概述
7.2.2圖像拉普拉斯銳化
7.2.3拉普拉斯銳化處理的MATLAB實現
7.2.4FPGA仿真說明
7.2.5FPGA設計說明
7.2.6板級調試
7.3圖像拉普拉斯邊緣提取的FPGA實現
7.3.1系統概述
7.3.2圖像拉普拉斯邊緣提取
7.3.3拉普拉斯邊緣提取算子的MATLAB實現
7.3.4FPGA仿真說明
7.3.5FPGA設計說明
7.3.6板級調試
7.4圖像直方圖均衡處理的FPGA實現
7.4.1系統概述
7.4.2圖像直方圖均衡處理
7.4.3直方圖均衡處理的MATLAB實現
7.4.4FPGA仿真說明
7.4.5FPGA設計說明
7.4.6板級調試
7.5FFT與IFFTIP核的仿真
7.5.1關于傅里葉變換
7.5.2MATLAB中傅里葉變換實現
7.5.3Vivado中添加配置FFTIP核
7.5.4使用FPGA的IP進行FFT運算
7.5.5使用FPGA的IP進行IFFT運算
7.6圖像FFT濾波處理的FPGA實現
7.6.1系統概述
7.6.2基于MATLAB的FFT濾波
7.6.3FPGA仿真
7.6.4FPGA設計說明
7.6.5板級調試
7.7FIR濾波器IP核的仿真
7.7.1FIR濾波器簡介
7.7.2FIRIP核配置
7.7.3FIRIP核接口時序
7.7.4FIRIP仿真說明
參考文獻 |
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