[发明专利]一种基于FPGA对图像数据进行分割处理和显示的方法

说明书

本发明提供一种基于FPGA对图像数据进行分割处理和显示的方法，根据所摄录的一帧图像的像素数据和DSP最大数据处理能力决定FPGA分割后图像的大小；利用FPGA内部memory存储，并将原始图像的行信号平均分割成若干小行后发送到DSP处理器；由DSP进行ISP处理；最后传送到PC进行图像拼接，显示输出一幅完整的经过ISP处理的图像。本发明方法适合处理各种尺寸图像，灵活性好，具有良好的实时性，使DSP处理器能够处理超过其最大处理能力的大图像，而不需要使用外部的存储设备，大大降低了成本，减少了整个图像处理系统的操控和维护的复杂性。

技术领域

本发明涉及图像信号处理技术领域，特别涉及一种FPGA对大图像进行实时分割处理的方法。

背景技术

近年来，随着人们对高清画质的不断追求，数字camera技术得以快速发展。Camerasensor的像素也越来越高，达到上千万甚至上亿像素的sensor已经出现，如DSMC公司的推出的DSMC数码摄影摄像机，已经具有26000万像素。采用这种包含上千万甚至上亿像素的sensor所摄录图像，就可以取得名副其实的高品质，高清晰度的大图像。

然而目前市场上，采用现有技术生产的主流的DSP处理器却无法处理包含如此高像素的大图像，这样也就无法使用主流的DSP进行大图像的处理。如何进行ISP处理并完美显示包含上千万甚至上亿像素的大图像是目前数字图像处理的一个瓶颈。

业界对于这类的问题的通常解决方法主要是，对主流DSP处理器存储容量扩展，即在原来的DSP处理器的基础上外挂存储设备。当进行大图像处理时,先把一帧图像存到所连接的存储设备，然后再以分割读取的方法来处理图像。用这种方法处理的图像，第一，除却分割读取处理图像所需的时间，还增加了将整个高像素图像存入存储设备的时间，其结果是这种方法存在明显的实时性差的缺点,完全不能在实时性要求高的场合使用；第二，所需要连接的外加存储设备，如DDR2,DDR3等，其本身的设计也比较复杂，增加存储设备除了会增加成本外，也增加了整个图像处理系统的操控和维护的 复杂性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，通过进行图像数据分割和处理，降低大图像对DSP处理器的处理能力的要求，实现使用目前的主流DSP处理器进行高像素的大图像处理。

为了解决上述问题，本发明提供一种基于FPGA对图像数据进行分割、处理和显示的方法。

本发明提出一种基于FPGA对图像数据进行分割处理和显示的方法，其步骤包括：

1)根据摄录的一帧图像数据和DSP最大数据处理能力决定FPGA分割后图像的大小；

2)编写FPGA的分割程序；

3)传输数据；

4)图像数据逐行连续地存储到FPGA内部的memory中；

5)按分割程序设定，进行图像分割，将存入的每行图像数据平均分割成数个小行图像数据，为每个小行添加行消隐数据；

6)按分割程序设定，若干的小行数据组成一小帧图像数据，FPGA为每个小帧添加场消隐数据；

7)小帧图像数据按照DSP接口时序，传送到DSP；

8)完成数据传输；

9)DSP将接受到的图像数据进行ISP处理；

10)处理后的图像数据通过网口传送到PC；

11)重复步骤3～步骤9，对该帧图像的所有后续行数据进行逐行分割、处理和传送；

12)PC接受到所有数据后，进行图像拼接，最终显示输出一幅完整的经过ISP处理的图像；

可选的，所述方法以帧图像数据的行作为单位实行逐一分割、处理，最终拼接后完成显示；