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楼主: lcytms

跟李凡老师学FPGA图像加速器之D01:图像处理基础(20170425课堂笔记)

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 楼主| lcytms 发表于 2017-5-2 10:47:44 | 显示全部楼层
0926
        它会用到周围这一圈9个点的值,我们要计算对应Z5这个坐标。
        这个像素,做它的计算。

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 楼主| lcytms 发表于 2017-5-2 10:49:06 | 显示全部楼层
0927
        原本的像素,它的亮度值,我写成是Is。
        那么经过函数的转换,这个函数可能是Sobel,也可能是中值滤波,也可能是我们现在做的动画,平均数。
        600*400的原始图像转换成600*400的动画图像。
        如果做Photoshop,一个原图,一个目标图像。
        它的值,使用对应的平均值来做的。

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 楼主| lcytms 发表于 2017-5-2 10:50:09 | 显示全部楼层
0928
        这个Is对应的坐标,是Z5。
        代入公式里面,算平均值。

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 楼主| lcytms 发表于 2017-5-2 10:50:53 | 显示全部楼层
0929
        总共是9个点的平均值。
        对应的坐标是中间点的,是需要引用外围的8个点。
        由此呢,把整个图像做完。
        这样做会有一个问题,就是3*3的模板,是得不到最左边这一列,最右边这一列,顶上这一行,最下面这一行。
        这4个边界是没有图像的,
 楼主| lcytms 发表于 2017-5-2 10:53:50 | 显示全部楼层
0930
        边上这一圈,最外围的这一圈,它的3*3的模板得不到有效的数据源的。
        最外围这一圈怎么做呢?
        冈萨雷斯也好,夏老师也好,都有他的处理方法。
        夏老师,我们在这个教材里面,最外围这一圈全部填零。
        这个是求平均数,动画的处理,我们也可以很容易地做一个动画的处理。
        现在我们来看看它做图像边缘检测的算法。

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 楼主| lcytms 发表于 2017-5-2 10:55:34 | 显示全部楼层
0931
        我现在举的这个例子是一个简单的例子,是动画的色彩。
        动画非常简单,就求平均数,这个Fn就是对模板求平均数。
        图像边缘是什么呢?
        如果是对红绿蓝,我们要转成YUV,我们看它的亮度的图像。
        因为其它三种模式都可以单独来做,单独做红,单独做蓝,单独做绿。
        那么我们在图像边缘上呢,我们主要讨论它的亮度。

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 楼主| lcytms 发表于 2017-5-2 10:56:32 | 显示全部楼层
0932
        为什么这么说呢?
        什么是图像边缘?
        图像边缘,不是小姑娘把它抠出来,而是用硬件逻辑,用算法把边沿要抠出来。
        比方说像这个树叶的边缘,把它抠出来。
        花的边缘。
        如果它变成一张亮度的图像,就是黑白的图像,边缘有什么特征呢?
        数学上有什么特征呢?
        算法上告诉我们,图像的变化率,Sobel,图像边缘检测算法告诉我们,是亮度的变化率。
 楼主| lcytms 发表于 2017-5-2 10:57:01 | 显示全部楼层
0933
        亮度变化率大的地方,边缘一定会存在亮度变化大的地方。
        图像的边缘一定是亮度急剧变化的地方。
        什么是亮度的变化率呢?
        亮度的变化率,就是亮度的导数。
        我们知道,变化率嘛,导数就是变化率。
        所以说呢,我们可以这么看,如果用图像在两个方向上的变化率。

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 楼主| lcytms 发表于 2017-5-2 10:59:13 | 显示全部楼层
0934
        一张600*400的图像,它一定会存在在X方向,横轴方向上的亮度的变化率,纵轴方向亮度的变化率。
        这就是亮度的变化率。
        而图像边缘有可能发生在什么地方呢?
        亮度变化率比较大的地方。
        亮度明显发生变化的地方。
        这个时候可能会得到边缘。
        所以说呢,这个时候就需要计算出亮度的变化率。

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 楼主| lcytms 发表于 2017-5-2 11:05:54 | 显示全部楼层
本帖最后由 lcytms 于 2017-5-2 11:08 编辑

0935
        就是把原始图像,做动画的时候把原始图像转成一个平均数的图像,平均数是3*3的模板算出来的。
        我们要得到一张亮度变化率的图像,原始图像600*400,要得到一个导数的图像。
        一个是X方向上的导数,一个是Y方向上的导数,所以说要得到绝对的倒数,应该是Dx2+Dy2开根号。
        这个如果要在算法里面实现,首先要计算出X和Y方向的偏导数,其次呢,还要计算它的平方和,平方根。
        偏导数怎么算?
        这有个算法实现的问题。

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