FPGA图像处理基础

FPGA图像处理基础
一、简述
图像处理(image processing)，用计算机对图像进行分析，以达到所需结果的技术。又称影像处理。图像处理一般指数字图像处理。数字图像是指用工业相机、摄像机、扫描仪等设备经过拍摄得到的一个大的二维数组，该数组的元素称为像素，其值称为灰度值。
一般来说，图像传感器采集过来的是模拟的电压信号，需要转换成数字信号才能够被处理，而这个过程就是采样和量化。采样的频率越高，得到的图像样本更逼真，图像质量也更好，但是随之而来的是需要浪费大量的存储资源。采样频率到底多少合适，才能够还原图像，Nyquist 定理给出了答案，图像的采样频必须大于源图像高频分量的两倍。量化就是值一个像素点有多少数值表示，比如8bit表示一个点，最多可以表示256种颜色；如果是24bit，可以表示2^24种颜色，也就是常说的真彩图像。，
图像处理常用的方法，图像变换，图像编码压缩 图像的增强和复原，图像分割，图像描述，图像识别等方法。

二、数字图像系统
一个典型的图像处理系统是由图像传感器、图像编码、图像处理器、显示设备、存储设备及控制设备几大部分组成。
(1) 图像传感器。常见的就两种CCD和CMOS；CCD传感器的灵敏度，分辨率，噪声控制等方面都优于CMOS；而CMOS传感器具有低成本，低功耗及高整合度的特点。目前两者的差异逐渐减少。此外，红外传感器的红外热像极大的填补了可见光图像的不足，因为所有自然界物体的温度辐射都在红外波段，它无需外界光源具有穿透烟雾的能力，
（2）图像编