基于FPGA玻璃缺陷图像采集处理系统

2．2 图像低级处理的FPGA实现
图像处理系统中，底层的图像预处理(滤波、锐化)的数据量很大，要求运算速度很快，但运算结构相对比较简单，适应于FPGA通过硬件实现。而在数字信号处理中，卷积器经常被用于图像滤波、边缘检测、图像锐化，在玻璃缺陷检测系统中，对采集的图像进行滤波去噪处理，以降低后续处理运算的压力。设对于两个长度分别为m和n的序列f(i)和g(j)，于是可以给出一个长度为N=m+n-1输出序列：

设f(i)为模板序列{ω1，ω2，…，ωk}，g(j)为输入序列{x1，x2，…，xn}，模板匹配后的结果序列为{y1，y2，…，yn-k+1}，则：

上式显然与常规意义下的卷积有所不同，但只要将{ω1，ω2，…，ωk}从左到右按镜像排列预置于模块中即可。可以看出，每个输入点xi都要与模块中的所有元素进行累加和相乘。
VHDL程序顶层文件代码如下：