基于可編程邏輯器件的圖像重映射方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及TFT-LCD面板自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于可編程邏輯器件的圖像重映射方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]圖像重映射算法(Remap)是重要的圖像處理算法，在圖像變換處理中有著廣泛的應(yīng)用。重映射算法已經(jīng)成為處理圖像縮放，旋轉(zhuǎn)，平移，扭曲等操作的核心算法。在TFT-LCD(Thin film transistor Liquid crystal display LCD，即薄膜晶體管液晶顯不器)面板自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)的過(guò)程中，首先需要對(duì)工業(yè)相機(jī)獲取的目標(biāo)圖像做畸變校正和幾何校正，畸變校正和幾何校正的核心操作是對(duì)圖像進(jìn)行重映射。
[0003]目前，重映射算法一般在CPU或者GPU(圖形處理器)上實(shí)現(xiàn)，算法需要對(duì)DDR(外部存儲(chǔ)器)中的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行大量的隨機(jī)讀取，且一次對(duì)整個(gè)圖像進(jìn)行處理，時(shí)間效率和存儲(chǔ)器帶寬利用率都很低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種效率高、節(jié)省存儲(chǔ)空間的基于可編程邏輯器件的圖像重映射方法及裝置。
[0005]對(duì)于一種基于可編程邏輯器件的圖像重映射方法，本發(fā)明的技術(shù)方案為:將目標(biāo)圖像劃分為多個(gè)圖像塊，計(jì)算各個(gè)圖像塊的載入行地址和寫(xiě)回行地址，根據(jù)各個(gè)圖像塊的載入行地址每次載入一個(gè)圖像塊進(jìn)行重映射，并根據(jù)對(duì)應(yīng)的寫(xiě)回行地址將重映射完成的圖像塊的圖像數(shù)據(jù)寫(xiě)回，再按照下一個(gè)圖像塊對(duì)應(yīng)的載入行地址載入下一個(gè)圖像塊進(jìn)行重映射，直至目標(biāo)圖像的所有圖像塊全部重映射完畢。
[0006]進(jìn)一步的，所述圖像塊的劃分方式為:設(shè)定每個(gè)圖像塊像素點(diǎn)的寬wO和高h(yuǎn)0，將目標(biāo)圖像劃分為網(wǎng)格狀，使除最后一行和最后一列的圖像塊外，其余圖像塊像素點(diǎn)的寬均為wO，尚均為hO，所述最后一彳丁和最后一列圖像塊的寬和尚由總的圖像寬和尚及每個(gè)圖像塊像素點(diǎn)的寬和高計(jì)算得到。
[0007]進(jìn)一步的，所述計(jì)算圖像塊的載入行地址包括:
[0008]根據(jù)圖像的位深度depth和圖像塊像素點(diǎn)的寬wO計(jì)算目標(biāo)圖像中第i行第j列圖像塊的四個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo):
[0009]左上:xl= j*depth yl = i*w0*depth
[0010]左下:x2= j*depth y2 = (i+1 )*w0*depth
[0011]右上:x3= ( j+l)*depth y3 = i*w0*depth
[0012]右下:x4=(j+l)*depth y4= (i+1 )*w0*depth
[0013]利用坐標(biāo)映射方法，根據(jù)圖像塊叫的四個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算出原始圖像中對(duì)應(yīng)圖像塊的四個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)(叉5，75)、(叉6，76)、(叉7，y7)、(x8，y8);
[0014]根據(jù)原始圖像中對(duì)應(yīng)圖像塊的四個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)求得原始圖像中對(duì)應(yīng)圖像塊的外接矩形的區(qū)域參數(shù)，包括該區(qū)域像素點(diǎn)的寬W = Xmax-Xmin，高h(yuǎn) = Ymax-Ymin和左上角的坐標(biāo)(x，y) = (Xmin,Ymin)，其中Xmax和Xmin分別為x5、x6、x7、x8中的最大值和最小值，Ymax和￥!11；[11分別為75、76、77、78中的最大值和最小值；
[0015]根據(jù)原始圖像中對(duì)應(yīng)圖像塊的外接矩形的左上角坐標(biāo)(x，y)計(jì)算外接矩形圖塊的首地址:Base = ImagelBase+(y*wl+x)*depth，其中，ImageIBase為原始圖像的首地址，wl為原始圖像像素點(diǎn)的寬；
[0016]根據(jù)外接矩形圖塊的首地址Ba s e計(jì)算該外接矩形圖塊的行地址:Image IBlockBase = Base+k*wl*depth，其中k為該外接矩形圖塊的第k行，所述外接矩形圖塊的行地址即為圖像塊的載入行地址。
[0017]進(jìn)一步的，所述計(jì)算圖像塊的寫(xiě)回行地址包括:
[0018]計(jì)算目標(biāo)圖像Image2中處在第i行、j列的圖像塊aij的首地址:aij_Base=Image2Base+(i*h0*w2+j*w0)*depth，其中depth為圖像的位深度，Image2Base為目標(biāo)圖像Image2的首地址，wO和hO分別為圖像塊像素點(diǎn)的寬和高，w2為目標(biāo)圖像Image2像素點(diǎn)的寬；
[0019]根據(jù)圖像塊aij的首地址計(jì)算該圖像塊的寫(xiě)回行地址Image2BlockBase = aij_Base+k*w2*dep th，其中k為圖像塊的第k行。
[0020]進(jìn)一步的，一個(gè)所述圖像塊載入完成后反饋載入完成信號(hào)，當(dāng)接收到載入完成信號(hào)后開(kāi)始計(jì)算下一個(gè)圖像塊的載入行地址；
[0021]當(dāng)一個(gè)所述圖像塊寫(xiě)回完成后反饋寫(xiě)回完成信號(hào)，當(dāng)接收到寫(xiě)回完成信號(hào)后開(kāi)始計(jì)算下一個(gè)圖像塊的寫(xiě)回行地址；
[0022]進(jìn)一步的，所述圖像塊載入或?qū)懟氐倪^(guò)程中，每載入或?qū)懟匾恍袛?shù)據(jù)時(shí)，使用一次突發(fā)模式內(nèi)存訪問(wèn)。
[0023]進(jìn)一步的，所述對(duì)圖像塊進(jìn)行重映射包括:計(jì)算映射坐標(biāo)，根據(jù)接收到的映射坐標(biāo)和輸入的重映射參數(shù)對(duì)載入的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行雙線性插值。
[0024]進(jìn)一步的，當(dāng)進(jìn)行畸變校正時(shí)，所述重映射參數(shù)為鏡頭畸變參數(shù)；
[0025]當(dāng)進(jìn)行透視變換時(shí)，所述重映射參數(shù)為透視變換參數(shù)。
[0026]對(duì)于一種基于可編程邏輯器件的圖像重映射方法，本發(fā)明的技術(shù)方案為，包括集成于可編程邏輯器件的:
[0027]中央控制器:用于對(duì)重映射模塊下發(fā)圖像參數(shù)和重映射參數(shù)；
[0028]重映射模塊:用于接收中央控制器下發(fā)的圖像參數(shù)和重映射參數(shù)，并計(jì)算圖像的分塊信息和圖像塊的載入行地址和寫(xiě)回行地址，根據(jù)圖像塊的載入行地址從外部存儲(chǔ)器內(nèi)載入圖像塊進(jìn)行重映射處理，根據(jù)寫(xiě)回行地址將重映射完畢的圖像塊數(shù)據(jù)寫(xiě)回至外部存儲(chǔ)器；
[0029]外部存儲(chǔ)器控制器:用于控制重映射模塊將重映射完畢的圖像塊數(shù)據(jù)寫(xiě)回至外部存儲(chǔ)器；
[0030]外部存儲(chǔ)器:用于存儲(chǔ)原始圖像數(shù)據(jù)和重映射完畢的圖像數(shù)據(jù)；
[0031]數(shù)據(jù)總線:用于在載入和寫(xiě)回圖像塊數(shù)據(jù)時(shí)對(duì)圖像塊數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸；
[0032]控制總線:用于傳輸中央控制器下發(fā)的圖像參數(shù)和重映射參數(shù)。
[0033]進(jìn)一步的，所述重映射模塊包括:
[0034]內(nèi)部控制器:用于接收中央控制器下發(fā)的圖像參數(shù)和重映射參數(shù)，計(jì)算圖像的分塊信息和圖像塊的載入行地址和寫(xiě)回行地址，將圖像的分塊信息、載入行地址和載入控制信號(hào)發(fā)送給數(shù)據(jù)載入模塊，將圖像的分塊信息、寫(xiě)回行地址和寫(xiě)回控制信號(hào)發(fā)送給數(shù)據(jù)寫(xiě)回模塊，同時(shí)發(fā)送坐標(biāo)計(jì)算控制信號(hào)給坐標(biāo)計(jì)算模塊；
[0035]數(shù)據(jù)載入模塊:用于接收內(nèi)部控制器發(fā)送的圖像分塊信息、載入行地址和載入控制信號(hào)，根據(jù)載入控制信號(hào)從外部存儲(chǔ)器中載入圖像塊；
[0036]數(shù)據(jù)緩存模塊:用于對(duì)載入的圖像塊數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存；
[0037]坐標(biāo)計(jì)算模塊:接收內(nèi)部控制器發(fā)送的坐標(biāo)計(jì)算控制信號(hào)，計(jì)算重映射坐標(biāo)并發(fā)送給雙線性插值模塊；
[0038]雙線性插值模塊:讀取重映射坐標(biāo)，根據(jù)重映射坐標(biāo)進(jìn)行雙線性插值，將插值后的數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)據(jù)寫(xiě)回模塊；
[0039]數(shù)據(jù)寫(xiě)回模塊:根據(jù)外部存儲(chǔ)器控制器將重映射完畢的圖像塊數(shù)據(jù)寫(xiě)回外部存儲(chǔ)器。
[0040]進(jìn)一步的，所述緩存模塊包括第一緩存模塊和第二緩存模塊，兩個(gè)緩存模塊組成一組乒乓緩存，當(dāng)向第一緩存模塊寫(xiě)入一個(gè)圖像塊的圖像數(shù)據(jù)時(shí)，從第二緩存模塊內(nèi)讀取另一個(gè)圖像塊的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行重映射，當(dāng)向第二緩存模塊寫(xiě)入一個(gè)圖像塊的圖像數(shù)據(jù)時(shí)，從第一緩存模塊內(nèi)讀取另一個(gè)圖像塊的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行重映射。
[0041]本發(fā)明的有益效果:基于FPGA實(shí)現(xiàn)，先將圖像劃分為多個(gè)圖像塊，再導(dǎo)入各個(gè)圖像塊進(jìn)行處理，節(jié)省了 FPGA內(nèi)部存儲(chǔ)和邏輯資源，方便后續(xù)功能集成。
【附圖說(shuō)明】
[0042]圖1為本發(fā)明基于可編程邏輯器件的圖像重映射裝置的模塊連接圖；
[0043]圖2為圖1中重映射模塊的內(nèi)部連接圖；
[0044]圖3為目標(biāo)圖像進(jìn)行分塊示意圖；
[0045]圖4為原始圖像與目標(biāo)圖像的圖