基于FPGA的高帧率二值图像连通域自动标记方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于FPGA的高帧率二值图像连通域自动标记方法，包括以下步骤：S1、初始标记：将当前像素的标签值和坐标值存入FPGA内部存储器dpram1；同时将当前像素的前一像素标签和最小标签值形成等价表存入FPGA内部存储器dpram2；S2、等价表整理：对等价表进行重新整理，将重复的等价关系合并，建立新的等价关系表；S3、连通域合并：将标签值相同的像素作为同一个连通区域进行计数统计，并将统计结果存入FPGA内部存储器dpram3中。本发明专利技术的连通域自动标记的处理时间与图像的帧率、分辨率无关，也与目标的形状关联很小，主要与二值图像的有效点数量有关，可实现各种高帧率、高分辨率图像的快速处理。像的快速处理。像的快速处理。

【技术实现步骤摘要】
基于FPGA的高帧率二值图像连通域自动标记方法及系统


[0001]本专利技术涉及集成电路设计及目标识别和图像测量
，尤其涉及一种基于FPGA的高帧率二值图像连通域自动标记方法及系统。

技术介绍

[0002]二值图像连通域自动标记是数字图像处理领域的一项基础算法，该算法给二值图像的每个连通区域标记一个标号，并统计每个连通区域的位置、面积和尺寸等信息，为目标识别、场景分割提供重要依据。该算法广泛应用于目标识别、场景分割等应用场景。随着新一代光电传感器技术的发展，高帧率大分辨率的电视、红外传感器逐步在光电制导武器、自动驾驶领域得到应用，对二值图像连通域标记的实时性提出了更高要求。因此，开发一种满足高帧率大分辨率二值图像的连通域实时标记方法，对新一代光电传感器的应用有比较重要的意义。
[0003]二值图像连通域标记算法实现方式通常有软件和硬件两种。软件实现方式是使用高性能的通用处理器CPU、DSP和ARM等，通过串行化指令实现，在高帧率高分辨率图像实时处理场景下，往往对处理延时有极高要求，基于软件的实现方式处理延时可能超过一帧，无法满足要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的高帧率二值图像连通域自动标记方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、初始标记：对待标记的二值图像进行扫描，采用m
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n的窗口进行相邻两行的相邻k个像素的初始标记，将k个像素标签值的最小值作为当前像素的标签值，并将当前像素的标签值和坐标值存入FPGA内部存储器dpram1；同时将当前像素的前一像素标签和最小标签值形成等价表存入FPGA内部存储器dpram2，通过流水方式完成整个二值图像的初始标记；S2、等价表整理：对等价表进行重新整理，将重复的等价关系合并，建立新的等价关系表；S3、连通域合并：循环从FPGA内部存储器dpram1中读取目标坐标值和标签值，然后通过状态机在新的等价关系表中查找等价标签，将标签值相同的像素作为同一个连通区域进行计数统计，并将统计结果存入FPGA内部存储器dpram3中。2.根据权利要求1所述的基于FPGA的高帧率二值图像连通域自动标记方法，其特征在于，采用从左到右从上到下的方式对待标记的二值图像进行扫描。3.根据权利要求1所述的基于FPGA的高帧率二值图像连通域自动标记方法，其特征在于，等价表以链表的形式存在。4.根据权利要求1所述的基于FPGA的高帧率二值图像连通域自动标记方法，其特征在于，步骤S2具体为：以初始标记的最大标签值为索引地址开始循环查找，一直找到等价表中标签值不再减小为止，将索引到的最小标签值写入当前索引地址，建立新的等价关系，如此循环，直到标签值等于1的地址完成索引。5.根据权利要求1所述的基于FPGA的高帧率二值图像连通域自动标记方法，其特征在于，其中，m＝2，n＝5。6.根据权利要求1所述的基于FPGA的高帧率二值图像连通域自动标记方法，其特征在于，其中，k＝6。7.根据权利要求1所述的基于FPGA的高帧率二值图像连通域自动标记方法，其特征在于，步骤S3具体为：采用遍历...

【专利技术属性】
技术研发人员：马红星，姚守悝，
申请(专利权)人：华中光电技术研究所中国船舶集团有限公司第七一七研究所，
类型：发明
国别省市：