基于FPGA的图像镜像

图像镜像，一种较为常见的图像处理操作，分为水平镜像、垂直镜像、对角镜像。水平镜像即处理后的图像与原图像关于垂直线对称，垂直镜像为处理后的图像与

原图像关于水平线对称，对角镜像则关于对角线对称。

关于低分辨率的图像，直接使用BRAM缓存，然后按照对称的关系取出即可，而高分辨率的图像则需要要到DDR缓存。本文主要讲述1080P分辨率的图像镜像，选用

DDR3缓存，使用的仍然是XILINX K7开发板。

　　起初，我是将图像先缓存至DDR中，然后再按照对应的位置关系取出。后来发现实现对角镜像时逻辑极为复杂，便放弃该方案。后来根据对角镜像可以由水平镜像和

垂直镜像组合而来，将图像镜像分为两部分：水平镜像、垂直镜像，结构如图1所示。其中，水平镜像使用BRAM实现，垂直镜像使用DDR3实现。

图1 图像镜像结构

　　水平镜像，即图像行的位置调转，行首变成行末，行末变成行尾。在FPGA中可选用两个bram乒乓操作，也可选择一个真双口BRAM同时读写，实现

思路一致，即：先写入一行有效图像数据，然后开启读，根据是否水平镜像读取已经存入的一行数据，如果需要水平镜像则逆序读bram，否则顺序读。关键

代码如下所示：

if(neg_vid_data_valid_image)begin//一行有效数据写完
    state_bram_ctrl<=BRAM_WR_RD;//读写同时进行
    bram0_addra<=bram0_part2_addr;
    line_length<=bram0_addra;
    bram0_eab<=1'b1;
    bram0_addrb<=bram_reverse_flag? (bram0_addra+'d1):'d0;//1-1920为有效数据段
    bram_init_done<=1'b1;
end

垂直镜像，即原图像列的位置翻转，列首变成列尾，列尾变成列首。对于高分辨的图像只能选用DDR缓存，即在图像已经缓存至DDR一帧的基础上开启读操作，行内顺序，列内逆序读。

而对角镜像，则是水平镜像和垂直镜像的组合，所以需同时开启水平镜像以及垂直镜像使能，通过两个部分的处理以得到最终结果。最后实现的效果如下图所示：

图2 原图像

　　　　                                                      图3 垂直镜像

图4 对角镜像

图5 水平镜像