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HLS图像处理系列——前言

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推荐:HLS图像处理系列——肤色检测

本博文采用Xilinx HLS 2014.4工具,实现一个肤色检测的模块。其中,本文重点是构建HLS图像处理函数。新建HLS工程的步骤,本博文不再详述。 本工程新建之后,只添

HLS是Xilinx新推出的高层次综合工具,能够将C语言综合成硬件电路。相对于Verilog实现硬件图像处理模块,它的开发过程更简便,方便地支持浮点运算,并且封装了多种图像处理函数(如直方图均衡,窗运算等),以及数学运算函数(三角函数,开方等)。

博主学习并使用HLS工具一年有余,主要是用HLS工具实现一些图像处理功能,把他们封装成IP核,然后放在图像通路中作为图像处理模块。HLS工具提供了一个类似opencv的函数库,用户可以直接调用其中的图像处理函数。以个人经验来谈,使用HLS工具来进行图像处理的开发,需要这么几个前提:

1.开发人员需要有硬件的理论基础,比如需要熟悉流水线结构。最好有过较丰富的FPGA设计经验。

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以前一直看别人的博客成长起来的,很感谢哪些花时间写博客的人,这些人给我提供了很大的帮助,再次感谢他们。基于这种想法,我想将自己的学习经验学成博客供大家

2.HLS官方文档ug871、ug902至少粗略读过一遍,了解其开发流程,优化指令作用。

3.已经在板卡上实现了视频源至DDR的存储通路。因为HLS生成的IP通常是基于AXI-Stream接口,之所以用AXI-stream接口,一个重要的原因是通信速率很快。图像存储至DDR的操作由VDMA这个IP进行管理,而这个IP只支持AXI-Stream接口。因此为了使用HLS生成的IP核,需要一个DDR存储方式的图像通路。

使用HLS,也可以根据需要自己构建函数。比如,我看到HLS提供的图像函数库中,并没有RGB转HSV这个函数,因此我想自己写一个此功能的函数。个人建议是:先要充分了解这个图像处理算法,然后仔细研究HLS工具提供的图像处理函数的底层源码,尤其是那些优化指令;最后再自己仿照HLS提供的图像函数形式,构建RGB转HSV的函数。综合完毕后,需要用HLS自带的分析工具进行状态的分析。分析完毕后,测试、打包生成IP。

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ZYNQ芯片内包含一个丰富特性的基于双核ARM Cortex-A9的处理子系统(Processing System,PS)和Xilinx 28nm可编程逻辑(Programmable Logic,PL)。PS除了核心外

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