01
FPGA图像加速概述
图像处理基础 · FPGA为何适合图像加速 · 课程整体架构与学习路径
导论基础
02
图像传感器接口与数据采集
MIPI CSI-2协议基础 · Sensor配置(I2C) · RAW数据格式解析
MIPISensor
03
图像预处理流水线
Bayer格式转RGB · 自动白平衡(AWB) · Gamma校正
ISP流水线
04
色彩空间转换
RGB转YCbCr · YCbCr转RGB · 色彩空间在加速中的应用
色彩转换
05
图像滤波加速
均值滤波 · 高斯滤波 · 中值滤波的FPGA实现
滤波加速
06
边缘检测加速
Sobel算子 · Canny边缘检测的硬件流水线设计
边缘Canny
07
图像缩放加速
双线性插值 · 最近邻插值 · Lanczos插值的FPGA实现
缩放插值
08
直方图均衡化
直方图统计 · CDF计算 · 映射表生成与硬件加速
直方图均衡
09
形态学操作
腐蚀 · 膨胀 · 开运算 · 闭运算的FPGA实现
形态学二值
10
图像旋转与仿射变换
坐标变换 · 插值策略 · 乒乓操作优化
几何乒乓
11
帧缓存与DDR控制
DDR4/DDR5控制器设计 · 多端口访问 · 带宽优化
DDR存储
12
视频时序生成
VESA标准 · 行场同步 · DE信号 · 分辨率配置
时序VESA
13
AXI4-Stream总线
协议详解 · 数据打包 · 握手机制 · 性能分析
总线AXI
14
VDMA设计
AXI VDMA IP核配置 · 帧同步 · 循环模式 · 中断处理
VDMA帧
15
图像金字塔
高斯金字塔 · 拉普拉斯金字塔的硬件实现
金字塔多尺度
16
特征点检测
Harris角点检测 · FAST特征点的FPGA加速
特征角点
17
HOG特征提取
梯度计算 · Cell/Block统计 · 归一化的硬件设计
HOG梯度
18
卷积神经网络加速基础
卷积层 · 池化层 · 激活函数的FPGA实现
CNN卷积
19
量化与定点化
浮点转定点 · INT8量化 · 模型压缩的硬件适配
量化INT8
20
CNN加速器架构
脉动阵列 · 数据流优化 · 权重缓存策略
架构脉动
21
目标检测加速
YOLO/SSD的FPGA部署 · NMS硬件实现
检测YOLO
22
图像分割加速
U-Net · SegNet的硬件流水线设计
分割U-Net
23
多摄像头同步
多路MIPI采集 · 时间戳对齐 · 帧同步策略
多摄同步
24
图像拼接
特征匹配 · 单应性矩阵 · 融合算法的硬件加速
拼接融合
25
HDR图像处理
多曝光融合 · 色调映射 · 局部自适应算法
HDR色调
26
去雾算法加速
暗通道先验 · 大气光估计 · 透射率优化的硬件实现
去雾暗通道
27
超分辨率重建
ESPCN · SRCNN的FPGA加速方案
超分重建
28
光流法加速
Lucas-Kanade · Farneback算法的硬件实现
光流运动
29
性能优化技巧
流水线平衡 · 资源复用 · 时序收敛 · 功耗优化
优化时序
30
项目实战：完整图像加速系统
从算法到板级验证的完整图像加速系统设计
实战系统