FPGA|数字图像处理实现口罩识别——二值化_fpga二值化自适应阈值法代码

【写在前面】刚入门小菜鸟，记录一下口罩识别学习过程。参考文件和网址会在文末注明。有错误欢迎指出，也欢迎进行补充~

原理图如下，二值化对应为红框里的部分

使用的二值化方法是手动指定一个阈值，通过阈值来进行二值化处理。（还有一种方法是一个自适应阈值二值化方法，在这里未使用）

源码如下：

module binarization(
    //module clock
    input   clk,
    input   rst_n,        //复位信号
 
    //图像处理前数据接口
    input   ycbcr_vsync,
    input   ycbcr_hsync,
    input   [7:0]   luminance,
 
    //图像处理后数据接口
    output  post_vsync,
    output  post_hsync,
    output  post_de,
    outputreg   monoc
);
 
//reg   define
reg ycbcr_vsync_d;
reg ycbcr_hsync_d;
reg ycbcr_de_d;
 
assign post_vsync = ycbcr_vsync_d ;
assign post_hsync = ycbcr_hsync_d ;
assign post_de = ycbcr_de_d ;
 
//二值化
always@(posedge clk or negedge rst_n) begin
    if(!rst_n)
        monoc <= 1'b0;
    else if(luminance > 8'd64)    //灰度阈值
        monoc <= 1'b1;            //低于时赋1
    else
        monoc <= 1'b0;            //高于时赋0
end
 
//延时1拍以同步时钟信号
always@(posedge clk or negedge rst_n) begin
    if(!rst_n) begin
        ycbcr_vsync_d <= 1'd0;
        ycbcr_hsync_d <= 1'd0;
        ycbcr_de_d <= 1'd0;
    end
    else begin
        ycbcr_vsync_d <= ycbcr_vsync;
        ycbcr_hsync_d <= ycbcr_hsync;
        ycbcr_de_d <= ycbcr_de ;
    end
end
 
endmodule

涉及到的知识解释： 

1.LCD显示器显像的信号HSync ，VSync

VSYNC：帧同步信号。表示扫描1帧的开始，一帧也就是LCD显示的一个画面。
HSYNC：行同步信号。表示扫描1行的开始。

例如，要显示一个A x B的画面，则有：
VSYNC = HSYNC x B
HSYNC = PCLK x A

再例如：

 

 
PCLK：像素时钟，时最小时钟单位，控制整个程序的运行进程。
ENABLE：数据使能，为1时才能接受数据，为0时不能。
P_DATA： 数据输出
上升沿：由0—>1
下降沿：由1—>0

更多知识请看：LCD显示器显像的信号HSync ，VSync - 简书 (jianshu.com)

2.二值化部分

二值化即将灰度值（光亮值）和设定的阈值比较，比较结果以0和1的形式存入monoc中。0和1只是比较的结果，不是像素的实际灰度值。之后需要根据monoc确定像素点的颜色。

3.延时以同步时钟信号

我们在前面使用了一个时钟周期进行二值化，相应的同步信号也应该延迟一个时钟周期，从而实现数据的同步。

参考：《开拓者FPGA开发指南V1.5》