数字化人工智能时代，你不得不知的8个FPGA视频图像处理电路方案

视频处理是目前多媒体领域最热门的技术，主要分为视频编解码和目标信息识别两大类。前者为了节省视频数据的传输带宽，主要依靠传统的信息论理论，目前已经比较成熟;后者则为了提取用户信息，是人工智能、计算机以及信息论等多门学科研究成果的交集，目前还处于快速发展阶段。

1、FPGA视频图像处理开发板

视频输入：CVBS、数字摄像头（并口）

视频输出：HDMI、VGA、RGB屏

CPU：EP4CE15F17C8

MCU：：STM32F407VET6

方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/3120

2、第一手官方资料——黑金开发板AX301-FPGA视频图像开发必备（所有的学习例程+SCH+PCB+用户手册）

该款FPGA开发平台黑金开发板AX301进行简单的功能介绍：

此款开发板使用的是ALERA公司的CYCLONE IV系列FPGA，型号为EP4CE6F17C8，256个引脚的FBGA封装。根据ALTERA官方的数据，CYCLONE IV相对CYCLONE III来说，功耗减少25%。

方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/5779

3、FPGA彩色图像转灰度图像算法，附源码

将彩色图像转化为灰度的方法有两种，一个是令RGB三个分量的数值相等，输出后便可以得到灰度图像，另一种是转化为YCbCr格式，将Y分量提取出来，YCbCr格式中的Y分量表示的是图像的亮度和浓度所以只输出Y分量，得到的图像就是灰度图像了。我在这里选择第二种方法实现。使用Xilinx zynq开发板。

YCBCr是通过有序的三元组来表示的，三元由Y（Luminance）、Cb（Chrominance-Blue）和Cr（Chrominance-Red）组成，其中Y表示颜色的明亮度和浓度，而Cb和Cr则分别表示颜色的蓝色浓度偏移量和红色浓度偏移量。人的肉眼对由YCbCr色彩空间编码的视频中的Y分量更敏感，而Cb和Cr的微小变化不会引起视觉上的不同，根据该原理，通过对Cb和Cr进行子采样来减小图像的数据量，使得图像对存储需求和传输带宽的要求大大降低，从而达到在完成图像压缩的同时也保证了视觉上几乎没有损失的效果，进而使得图像的传输速度更快，存储更加方便。我们要的到灰度图像，首先要将采集到的彩色图像转化为YCbCr。

方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/7117

4、基于FPGA的图像处理与字符动态显示

平台：FPGA，最好是cyclone IV及其以上的

平台要求：需要有VGA的驱动芯片和接口

平台：FPGA，最好是cyclone IV及其以上的

平台要求：需要有VGA的驱动芯片和接口，具体可参考这个链接

功能简介：

1、动态字符显示；

2、三原色图像的显示；

3、GRB转灰度图并显示

4、图像边沿轮廓提取

附件说明：

1、电路原理图可使用开发板，也可上面的链接；

2、代码打开平台， Quartus II 13.1以上，工程文件在dev文件夹下以qpf为后缀的文件；

3、若有疑问可通过联系作者获得帮助；

4、包含两个小工具一个是取模软件、另一个是图像rgb值获取器，关于如何使用这两个软件可联系作者

功能简介：

1、动态字符显示；

2、三原色图像的显示；

3、GRB转灰度图并显示

4、图像边沿轮廓提取

附件说明：

1、电路原理图可使用开发板，也可上面的链接；

2、代码打开平台， Quartus II 13.1以上，工程文件在dev文件夹下以qpf为后缀的文件；

3、若有疑问可通过联系作者获得帮助；

4、包含两个小工具一个是取模软件、另一个是图像rgb值获取器，关于如何使用这两个软件可联系作者

方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/2699

5、图像处理算法-FPGA中值滤波算法，附源码

在实时图像采集中，不可避免的会引入噪声，尤其是干扰噪声和椒盐噪声，噪声的存在严重影响边缘检测的效果，中值滤波是一种基于排序统计理论的非线性平滑计数，能有效平滑噪声，且能有效保护图像的边缘信息，所以被广泛用于数字图像处理的边缘提取，其基本原理是把数字图像或数字序列中的一点的值用该点邻域内所有点的中值来代替。

中值滤波对脉冲噪声有良好的滤除作用，特别是在滤除噪声的同时，能够保护信号的边缘，使之不被模糊。这些优良特性是线性滤波方法所不具有的。此外，中值滤波的算法比较简单，也易于用硬件实现。所以，中值滤波方法一经提出后，便在数字信号处理领得到重要的应用。

方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/7274

6、FPGA_Verilog HDL nios核的5路UART设计（有视频教程）

Verilog HDL nios核的5路UART设计（有视频教程）

主要是使用Verilog HDL，nios用的是C语言

内核定制了5路UART串口，每路串口的波特率都不一样。

串口0:115200

串口1:76800

串口2:38400

串口3:9600

串口4:4800

所有串口的功能都是一样的，接收到数据后回传

具体操作可以连接电脑，打开串口调试助手，选择对应的波特率，电脑串口调试助手发送任何数据或者中英文字符串，会立即在接收区接受到发送的数据。

方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/16368

7、【毕业设计】基于Altera FPGA的视频采集系统(整个硬件工程文件+驱动源码+相关文档等)

该核心板采用AlteraFPGA Ep4ce6e22c8n芯片，板上有核心板必要的基础电路，集成SDRAM，VGA接口，SD卡槽，可将照片数据，视频数据实时存储。

本工程还附带全套开发电路，PCB。

还附带全套驱动程序，纯Verilog实现。

板子亲测可用。

在视频监控，人脸识别，机器人的视觉系统等领域均需要图象采集部分，多媒体通信、高清晰度电视以及图像处理、模式识别和计算机视觉等众多领域都对视频图像的采集与处理提出了越来越高的要求。显然视频图像采集技术的研究具有重要的意义。

本次设计通过FPGA驱动摄像头OV7670采集动态图像数据，然后在SDRAM里进行数据缓存，图像数据经过FPGA进一步处理后，然后驱动VGA接口将图像实时显示出来。

（1）硬件电路板的制作；

（2）摄像头OV7670的驱动；

（3）SDRAM控制器的创建；

（4）FIFO的创建；

（5）图像数据的处理；

（6）VGA的驱动。

方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/5740

8、单片机STM32F407+XC6SLX9 FPGA视频采集显示接口板AD版原理图+PCB文件

Altium Designer 设计的项目工程文件，包括原理图及PCB印制板图，可以用Altium Designer(AD)软件打开或修改，都已经制板在实际项目中使用，可作为你产品设计的参考。

方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/10509

来源：电路城