本发明专利技术公开了一种基于FPGA的图像处理方法和系统，应用于FPGA处理器，涉及摄像头和主计算单元，FPGA处理器分别与摄像头和主计算单元连接，包括：实时获取摄像头拍摄的环境图像，将环境图像转换成图像数据；去除图像数据携带的地址信息，并根据图像数据的图像缺陷进行校正，生成中间数据；逐一判断中间数据是否满足地址信息的多个写入条件；若全部满足，则将地址信息写入中间数据，生成目标数据；将图像数据和目标数据发送至主计算单元。解决了现有技术需要CPU的深度参与，造成消耗了大量的CPU资源，导致图像处理过程中产生延迟的技术问题。本发明专利技术利用FPGA处理器的并行处理能力释放基础图像处理功能，降低了系统的延迟。降低了系统的延迟。降低了系统的延迟。
【技术实现步骤摘要】
一种基于FPGA的图像处理方法和系统
[0001]本专利技术涉及图像处理
，尤其涉及一种基于FPGA的图像处理方法和系统。
技术介绍
[0002]随着人工智能的发展，智能汽车逐渐走进了大众的视野。智能汽车也称无人车，其通过车载传感器来感知车辆周围环境，车辆的中央控制系统根据传感器感知的道路和障碍物等信息综合控制车辆的转向和速度从而使车辆安全、可靠的在道路上行驶。因此，基于图像的感知技术是无人车的关键技术，在环境感知和导航领域较其他传统传感器感知技术具有明显的优势。但大量图像的传输与处理又占用了大量的计算资源，所以对大数据量、高带宽图像的预处理愈发的重要。
[0003]在现有技术中，通常是直接将图像数据发送到主计算单元中进行处理，但主计算单元一般都是基于X86架构或者ARM架构，都需要CPU的深度参与，造成消耗了大量的CPU资源，导致图像处理过程中产生延迟。
技术实现思路
[0004]本专利技术提供了一种基于FPGA的图像处理方法和系统，解决了现有技术通常是直接将图像数据发送到主计算单元中进行处理，但主计算单元一般都是基于X86架构或者ARM架构，都需要CPU的深度参与，造成消耗了大量的CPU资源，导致图像处理过程中产生延迟的技术问题。
[0005]本专利技术第一方面提供的一种基于FPGA的图像处理方法，应用于FPGA处理器，涉及摄像头和主计算单元，所述FPGA处理器分别与所述摄像头和所述主计算单元连接，所述方法包括：
[0006]实时获取所述摄像头拍摄的环境图像，将所述环境图像转换成图像数据；
[0007]去除所述图像数据携带的地址信息，并根据所述图像数据的图像缺陷进行校正，生成中间数据；
[0008]逐一判断所述中间数据是否满足所述地址信息的多个写入条件；
[0009]若全部满足，则将所述地址信息写入所述中间数据，生成目标数据；
[0010]将所述图像数据和所述目标数据发送至所述主计算单元。
[0011]可选地，还涉及设备主板接插件，所述设备主板接插件分别与所述摄像头和所述FPGA处理器连接；所述实时获取所述摄像头拍摄的环境图像，将所述环境图像转换成图像数据的步骤，包括：
[0012]按照GMSL2协议实时发送所述摄像头拍摄的环境图像至所述设备主板接插件，生成GMSL2数据；
[0013]通过所述设备主板接插件将所述GMSL2数据进行解串，生成图像数据。
[0014]可选地，所述去除所述图像数据携带的地址信息，并根据所述图像数据的图像缺陷进行校正，生成中间数据的步骤，包括：
[0015]去除所述图像数据携带的地址信息，生成无地址数据；
[0016]将所述无地址数据中的RAW格式转换成RGB格式，生成RGB图像数据；
[0017]根据所述RGB图像数据的图像缺陷进行校正，生成中间数据；其中，所述校正包括gamma校正、图像增强、图像缩放和图像识别。
[0018]可选地，还涉及DDR4组件，所述DDR4组件与所述FPGA处理器连接；所述逐一判断所述中间数据是否满足所述地址信息的多个写入条件的步骤，包括：
[0019]判断所述中间数据是否满足所述地址信息的开始写入条件；
[0020]若满足，则获取所述中间数据的帧起始地址，并判断先入先出队列中的输送数据是否满足所述中间数据的输送条件；
[0021]若满足，则获取所述中间数据对应的地址字节长度，并判断是否接收到所述DDR4组件发送的已备好接收信号；
[0022]若接收到，则从所述中间数据读取突发字节长度数据，并将所述突发字节长度数据、所述地址字节长度和写入数据有效信号输送至所述DDR4组件；
[0023]当接收到所述DDR4组件的反馈信号时，判断所述突发字节长度数据对应的字节数是否等于所述中间数据对应的字节数；
[0024]若等于，则判定所述中间数据满足所述地址信息的全部写入条件。
[0025]可选地，所述判断所述中间数据是否满足所述地址信息的开始写入条件的步骤，包括：
[0026]判断所述中间数据是否满足所述地址信息的开始写入条件；所述中间数据还包括帧开始写信号；
[0027]若所述帧开始写信号为上升沿时，则判定所述中间数据满足所述地址信息的开始写入条件；
[0028]若所述帧开始写信号不为上升沿时，则判定所述中间数据不满足所述地址信息的开始写入条件。
[0029]可选地，所述若满足，则获取所述中间数据的帧起始地址，并判断先入先出队列中的输送数据是否满足所述中间数据的输送条件的步骤，包括：
[0030]若满足，则获取所述中间数据的帧起始地址，并判断先入先出队列中的输送数据是否满足所述中间数据的输送条件；
[0031]若满足，则传输所述中间数据对应的地址信息至所述DDR4组件；
[0032]若不满足，则将新的输送数据累加至所述先入先出队列中的输送数据，直至所述先入先出队列中的输送数据满足所述中间数据的输送条件。
[0033]可选地，所述若满足，则获取所述中间数据对应的地址字节长度，并判断是否接收到所述DDR4组件发送的已备好接收信号的步骤，包括：
[0034]若所述先入先出队列中的输送数据满足所述中间数据的输送条件，则获取所述中间数据对应的地址字节长度；
[0035]判断是否接收到所述DDR4组件发送的已备好接收地址信号；
[0036]当接收到所述已备好接收地址信号时，获取所述中间数据的写入数据有效信号，并判断是否接收到所述DDR4组件发送的已备好接收数据信号。
[0037]可选地，所述当接收到所述DDR4组件的反馈信号时，判断所述突发字节长度数据
对应的字节数是否等于所述中间数据对应的字节数的步骤，还包括：
[0038]当接收到所述DDR4组件的反馈信号时，从所述反馈信号中获取所述突发字节长度数据对应的字节数；
[0039]判断所述突发字节长度数据对应的字节数是否等于所述中间数据对应的字节数；
[0040]当所述突发字节长度数据对应的字节数小于所述中间数据对应的字节数时，则将新的地址数据累加写入所述突发字节长度数据；
[0041]跳转执行所述判断所述突发字节长度数据对应的字节数是否等于所述中间数据对应的字节数的步骤，直至所述突发字节长度数据对应的字节数等于所述中间数据对应的字节数。
[0042]可选地，还包括：
[0043]实时获取所述摄像头拍摄的环境视频；
[0044]按照预定格式将所述环境视频进行压缩，并发送至所述主计算单元。
[0045]本专利技术第二方面提供的一种基于FPGA的图像处理系统，应用于FPGA处理器，涉及摄像头和主计算单元，所述FPGA处理器分别与所述摄像头和所述主计算单元连接，所述系统包括：
[0046]图像数据模块，用于实时获取所述摄像头拍摄的环境图像，将所述环境图像转换成图像数据；
[0047]中间数据模块，用于去除所本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的图像处理方法，其特征在于，应用于FPGA处理器，涉及摄像头和主计算单元，所述FPGA处理器分别与所述摄像头和所述主计算单元连接，所述方法包括：实时获取所述摄像头拍摄的环境图像，将所述环境图像转换成图像数据；去除所述图像数据携带的地址信息，并根据所述图像数据的图像缺陷进行校正，生成中间数据；逐一判断所述中间数据是否满足所述地址信息的多个写入条件；若全部满足，则将所述地址信息写入所述中间数据，生成目标数据；将所述图像数据和所述目标数据发送至所述主计算单元。2.根据权利要求1所述的基于FPGA的图像处理方法，其特征在于，还涉及设备主板接插件，所述设备主板接插件分别与所述摄像头和所述FPGA处理器连接；所述实时获取所述摄像头拍摄的环境图像，将所述环境图像转换成图像数据的步骤，包括：按照GMSL2协议实时发送所述摄像头拍摄的环境图像至所述设备主板接插件，生成GMSL2数据；通过所述设备主板接插件将所述GMSL2数据进行解串，生成图像数据。3.根据权利要求1所述的基于FPGA的图像处理方法，其特征在于，所述去除所述图像数据携带的地址信息，并根据所述图像数据的图像缺陷进行校正，生成中间数据的步骤，包括：去除所述图像数据携带的地址信息，生成无地址数据；将所述无地址数据中的RAW格式转换成RGB格式，生成RGB图像数据；根据所述RGB图像数据的图像缺陷进行校正，生成中间数据；其中，所述校正包括gamma校正、图像增强、图像缩放和图像识别。4.根据权利要求1所述的基于FPGA的图像处理方法，其特征在于，还涉及DDR4组件，所述DDR4组件与所述FPGA处理器连接；所述逐一判断所述中间数据是否满足所述地址信息的多个写入条件的步骤，包括：判断所述中间数据是否满足所述地址信息的开始写入条件；若满足，则获取所述中间数据的帧起始地址，并判断先入先出队列中的输送数据是否满足所述中间数据的输送条件；若满足，则获取所述中间数据对应的地址字节长度，并判断是否接收到所述DDR4组件发送的已备好接收信号；若接收到，则从所述中间数据读取突发字节长度数据，并将所述突发字节长度数据、所述地址字节长度和写入数据有效信号输送至所述DDR4组件；当接收到所述DDR4组件的反馈信号时，判断所述突发字节长度数据对应的字节数是否等于所述中间数据对应的字节数；若等于，则判定所述中间数据满足所述地址信息的全部写入条件。5.根据权利要求4所述的基于FPGA的图像处理方法，其特征在于，所述判断所述中间数据是否满足所述地址信息的开始写入条件的步骤，包括：判断所述中间数据是否满足所述地址信息的开始写入条件；所述中间数据还包括帧开始写信号；若所述帧开始写信号为上升沿时，则判定所述中间数据满足所述地址信息的开始写入
条件；若所述帧开始写信号不为上升沿时，...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘相锋，赵鸿波，
申请(专利权)人：白犀牛智达北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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