01
初识FPGA与图像处理
FPGA为什么适合做图像处理？图像处理的基本流程，课程整体框架介绍。
入门概念
02
开发环境搭建
Vivado/Quartus安装，仿真工具Modelsim配置，第一个LED灯实验。
工具环境
03
Verilog基础与流水灯
组合逻辑与时序逻辑，模块化设计，流水灯实验。
Verilog基础
04
图像基础与色彩空间
RGB、YUV、灰度图概念，色彩空间转换原理。
色彩理论
05
摄像头接口与数据采集
OV5640/OV7725摄像头配置，SCCB/I2C协议，数据采集与显示。
摄像头接口
06
DDR3/DDR4控制器基础
MIG IP核配置，读写时序，带宽计算。
DDR存储
07
帧缓存与乒乓操作
双缓冲机制，帧率控制，DDR带宽优化。
优化缓存
08
图像灰度化
RGB转Gray算法，流水线设计，仿真验证。
算法流水线
09
图像二值化
固定阈值与自适应阈值，大津法实现，硬件加速。
阈值加速
10
图像缩放
最近邻插值与双线性插值，行缓存设计，资源优化。
插值缩放
11
图像旋转
坐标变换，旋转核设计，边界处理。
几何变换
12
图像镜像与翻转
水平镜像、垂直镜像，DDR地址映射。
镜像DDR
13
图像滤波基础
均值滤波、中值滤波、高斯滤波原理。
滤波基础
14
3x3卷积窗口生成
行缓存与移位寄存器，窗口数据对齐。
卷积窗口
15
均值滤波实现
流水线卷积器设计，仿真与板级验证。
均值实现
16
中值滤波实现
排序网络设计，硬件资源对比。
中值排序
17
高斯滤波实现
高斯核生成，归一化处理，边缘保留。
高斯平滑
18
Sobel边缘检测
梯度计算，非极大值抑制，双阈值处理。
边缘Sobel
19
Canny边缘检测
完整流程硬件化，状态机设计。
Canny状态机
20
图像锐化
拉普拉斯算子，USM锐化，细节增强。
锐化增强
21
直方图统计
硬件直方图计算，并行累加器设计。
直方图统计
22
直方图均衡化
CDF计算，映射表生成，实时处理。
均衡化增强
23
形态学处理
腐蚀、膨胀、开运算、闭运算，结构元素生成。
形态学二值
24
图像分割
大津法二值化，连通域标记，区域生长。
分割连通域
25
特征提取
角点检测（Harris），HOG特征，硬件加速。
特征Harris
26
图像金字塔
高斯金字塔与拉普拉斯金字塔，降采样与升采样。
金字塔多尺度
27
视频叠加与画中画
Alpha混合，多路视频合成，OSD显示。
叠加视频
28
JPEG压缩基础
DCT变换，量化，霍夫曼编码，硬件实现。
JPEG压缩
29
深度学习与FPGA
CNN基础，卷积层加速，量化与部署。
AICNN
30
综合项目实战
实时人脸检测/目标跟踪系统，系统集成与调试。
项目实战