闲庭信步使用图像验证平台加速FPGA的开发：第十三课——图像浮雕效果的FPGA实现

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图像的浮雕效果，就是把所要呈现的图像突起于石头表面，根据凹凸的程度不同从而形成三维的立体感。算法产生浮雕效果原理与之类似，即通过勾画图像的轮廓，并且降低周围的像素值，从而产生一张具有立体感的浮雕效果图片。我们可以通过相邻元素相减的方法得到轮廓与边缘的差，从而获得凹凸的立体感觉。

图像实现浮雕效果的公式就是求出前后两个像素点的差值，然后再加上一个阈值，既|img(i,j)-img(i,j-1)|+threshold

，如果区域比较平坦，值都在threshold附近，而图像变化比较大，结果就好远离threshold，从而形成浮雕的效果。

所以图像浮雕效果的FPGA实现不需要行缓存，只需要对图像数据进行一拍的延时即可。

在\src\emboss文件夹下新建emboss.sv文件，基本功能如下，图像数据延时一个时钟周期，为了避免负数，通过判断前后数据的大小进行减法运算，最后根据sum的值来确定输入的值。

在top文件中，例化了rgb2ycbcr模块和emboss模块，分别获取图像的亮度数据并使用亮度数据进行浮雕效果的实现。

在tb_image_sim文件中的第二个initial块中，将图像测试平台和FPGA硬件仿真的结果保存并比对。

我们双击sim文件夹下的top_tb.bat文件，完成系统的自动化仿真。

可以看到在modelsim的Transcript有如下的打印信息，图像测试平台和FPGA硬件仿真的结果一致。

打开img文件夹，也可以看到图像测试平台和FPGA硬件仿真的结果是一致的。

当然通过设置样式产生pattern产生正负的浮雕效果，如下所示。

其实我们发现，图像浮雕的效果并不是很明显，其实实现图像的浮雕效果还有其它的方法，比如使用多行数据，这就要用到了行缓存，大家如果感兴趣可以自行设计。