边缘检测和图像叠加受损框架
这个例子展示了如何引入障碍为了测试设计与完美的视频输入。
在设计视频处理算法时,一个重要的问题是传入的视频流的质量。现实生活中的视频系统,如监控摄像机或摄像机,产生不完美的信号。流可以包含错误,例如积极行不平等的长度、故障,或不完整的帧。在仿真中,流媒体视频源通常会产生完美的信号。当你使用帧像素从视觉上块HDL工具箱™,所有大小相等的线条,所有帧完成。视频算法,模拟了在这些条件下并不能保证其有效性在一个连接到一个真实的视频源的FPGA。评估下一个视频算法的鲁棒性不理想的现实世界的视频信号,它是实际介绍像素流中的障碍。
这个例子扩展了边缘检测和图像叠加例子通过手动屏蔽掉一个框架的主要控制信号类似于一个场景,一帧的算法开始在中间。这样的测试场景视频设计的必要证明的鲁棒性。
它是有益的边缘检测和图像叠加例子在继续之前这个例子。
结构的例子
这个例子的结构如下所示,紧跟pixel-stream处理单元的结构模型边缘检测和图像叠加。
的边缘检测子系统实现了Sobel算法来突出图像的边缘。的调整视频子系统是用来同步延迟的输出EdgeDetector与原来的框架。图像叠加重量和总结两个time-aligned图像。
这种材料的组织结构如下。我们首先开发一个调整视频子系统对完美的视频信号。然后,我们使用帧损伤子系统的主要控制信号屏蔽一个框架类似于一个场景,一帧的算法开始在中间。我们会看到这样的障碍调整视频无效的。最后,修改后的版本的调整视频开发来解决这个问题。
调整视频被实现为一个不同的子系统。您可以使用变量工作区中的版本选择哪一个你想要模拟的两个版本。
注意:从R2017a像素流对准器块替换视频子系统所示一致。这种新的块使得设置缓冲区大小和更容易、生成HDL代码的行数。在新设计中,使用像素流对准器块而不是使视频子系统。如何使用的例子,看看边缘检测和图像叠加。
第一个版本的视频一致
下图显示了第一个版本的结构调整视频子系统。
调整视频使用控制信号来检测一个框架的活跃区域。流像素协议的更多信息,请参阅流像素接口。
调整两个像素流的基本思想是早期进入一个FIFO缓冲有效像素只基于有效信号,并适当流行个人像素从这个FIFO基于有效信号的延迟pixel-stream。
测试视频使用帧对齐障碍子系统
为了说明如何帧损伤子系统工作原理,考虑一个2×3像素帧。在下面的图中,这个框架中显示虚线矩形与周围的像素。2-pixel-wide不活跃的像素包括1像素宽的后门廊,门廊,1线之前第一个主动线,1线后活跃。活跃的和不活跃的像素都标有其灰度值。
如果帧像素块接受这2×3帧作为输入,设置对应于上面所示的玄关的长度,然后的时间图帧像素输出是见下图的上半部分。
的帧损伤子系统跳过一个可配置的有效像素仿真的开始。例如,如果它被配置为跳过4像素的帧的例子中,结果将会是如计时图的下半部分。我们可以看到,通过跳过4有效像素,这三个有效像素在第二行(即。,强度值30、60和90),第三行第一个有效像素,掩盖了,连同相关的控制信号。此外,帧损伤子系统引入了两个时钟周期延迟。如果我们跳过输入0像素,像素和ctrl输出延迟帧像素由两个时钟周期。
双击帧损伤子系统和确保有效像素跳过的数量设置为0。如前所述,这个设置不损害框架,它所做的是推迟像素和ctrl输出帧像素由两个时钟周期。视频输出如下所示的输出,这是预期。
现在,双击帧损伤再输入任何正整数的数字,100年说“有效像素跳过数量”字段。
重新运行模型和生成的视频输出如下所示。
我们可以看到边缘的输出是在正确的地点,但原始图像发生了变化。这清楚地表明,我们的第一个版本的输出调整视频不是强大的反对一个像素流中间帧的开始。
两个原因解释这种行为。首先,EdgeDetector块处理后才开始看到一个有效的框架开始,由hStart表示,音速启动,有效的高在同一时钟周期。块不输出任何部分框架。其次,FIFO,内调整视频子系统,开始缓冲帧一旦有效信号是正确的,无论是部分或一个完整的帧。因此,在第二帧的开始,FIFO已经污染的前部分的像素帧。
修正版的视频一致
根据前一节获得的洞察力,一个修改后的版本的调整视频如下所示。
目标是唯一推动完成帧的像素到FIFO。如果主要框架不完整,有效像素将被忽略。
为了达到这个目标,一个启用寄存器锁使用(在上面的图中高亮显示)。它的初始值是逻辑0。进行“与”操作这个0与有效的延迟版本总是给逻辑0。这可以防止任何有效像素被推向FIFO。的锁切换输出从逻辑0到1只有当hStart,音速启动,维护高和有效信号,开始一个新的框架的一项指标。后锁切换到1,FIFO现在遵循的“推”输入延迟版本的有效信号。所以有效像素的一个新框架将在FIFO缓冲。
为了测试这个修改后的实现,在MATLAB中键入下面的命令提示符。
版本= 2;
重新运行模拟。现在输出和原始图像边缘是完全一致的。
