FPGA实现的实时流水线连通域标记算法_.pdf
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2019-08-26
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FPGA 实现的实时流水线连通域标记算法
本文要介绍的是两年前我自己琢磨出来的一种用 FPGA 实现的二值图像连通域标记算法。
这个算法的特点是它是一个基于逐行扫描的流水线算法，也就是说这个算法只需要缓存若
干行的图像数据，并在这若干行的固定延时内就给出结果，实时性很高，计算延时就只有
这若干行，FPGA 也无需外界 SRAM 或 DDR 来缓存图像数据。算法也不会因为图像中的连
通区域数目多了就会变慢，因为这是流水线算法，就没有处理目标多了还会变慢这个概
念。而该算法在 PC 上也有高速实现的潜力。
我当时研究连通域标记算法时，没有找到多少关于如何用 FPGA 实现连通域标记算法的文
献，自然也没有找到和我这算法思路一样的算法实现介绍。直到后来我在看一本国外的讲
FPGA 做图像处理的书时，才看到了书中有提到类似的思路，但也没有讲该如何具体实现。
所以我琢磨出这个算法的确是我自己想出来的，但在之前有没有别人也做出来了，这个我
不知道，我猜是有的，可能自己偷着用去了，没有公开，或者我没查到。现在我想写篇科
普文章介绍一下这个算法，当然我也可以写学术文章到期刊上去发表，但我不喜欢写学术
文章，而且觉得发表在学术期刊上的文章也没多少人看，一般人还不能直接在网上看到，
还要买它的数据库，所以还不如写科普文章放在我 becomequantum 的博客上，以后搞这方
面研究的人，只要在网上搜一下“FPGA+连通域标记”关键词就能找到这篇文章。
http://blog.sina.com.cn/froghole
什么是连通域标记算法呢？
一般不搞图像处理的人是不会接触到这个术语的，搞图像处理的人则会知道这个算法是图
像处理里面的一个基本算法。那它是干啥的呢？
请看上图，图片中的灰白色背景上有两个物体，其实就是两个花生米啦。那如果让你编程
处理这个图像，告诉这两个花生米在图片中的位置，这个程序该怎么编？
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