ZYNQ HLS开发教程:肤色检测算法实现

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"该资源是一份关于ZYNQ平台基于HLS(High-Level Synthesis)的开发教程,涉及肤色检测算法实现的详细步骤,适用于信息素养大赛题库。教程覆盖了从工程创建、代码编写、综合优化到硬件实现的全过程,并提供了多个实验案例,如shift_led、ImageLoad和Skin_Detection等。" 在计算机视觉领域,检测算法是核心组成部分,而肤色检测是其中一个重要的应用。在给定的资源中,"4.2 检测算法实现"部分详细介绍了如何在ZYNQ平台上通过HLS进行肤色检测算法的开发。ZYNQ平台基于Xilinx公司的FPGA,结合了处理系统(PS)和可编程逻辑(PL),适合高性能计算任务。 首先,工程创建是开发的第一步,包括使用HLS工具创建新的工程"Skin_Dection",并添加一个新的源文件"Top.cpp"。在"Top.cpp"中,程序员需要编写实现肤色检测算法的函数。在这个例子中,函数`hls::hls_skin_dection`接收一个RGB图像作为输入(src),输出结果图像(dst),以及一系列肤色范围的阈值参数。 肤色检测通常涉及到对每个像素的RGB值进行比较,以判断其是否落在预定义的肤色范围内。在提供的代码片段中,可以看到使用了两个嵌套循环(`LOOp_ROWS`和`LOOp_COLS`)遍历图像的每一行和每一列,然后定义了RGB_PIXEL结构体来存储像素值,并进行了相应的处理。`skin_region`变量用于标记当前像素是否属于肤色区域。 在HLS开发流程中,代码综合和优化是关键环节。代码综合将C++代码转化为硬件描述语言(如VHDL或Verilog),以便在FPGA上实现。代码优化则旨在提高算法的速度和资源利用率,可能包括流水线化、并行化等策略。这部分内容虽然没有直接给出,但根据教程结构,后续章节会详细讲解这些步骤。 在肤色检测实验(CH04_Skin_Detection)中,除了算法实现,还会涉及到仿真测试以验证算法的正确性和效率,以及硬件平台实现,即将生成的RTL代码部署到ZYNQ的可编程逻辑部分进行实际运行。 此外,这份教程还涵盖了其他基础实验,例如使用HLS实现简单的LED位移实验(CH02_shift_led)、图像加载(CH03_ImageLoad)和Sobel算子(CH05_Sobel算子硬件实现),这些都为学习者提供了丰富的实践素材,帮助他们深入理解和掌握HLS在计算机视觉应用中的使用方法。 这份ZYNQ HLS开发教程旨在通过具体的实验项目,使学习者掌握HLS工具的使用,理解如何将高级算法转换为FPGA可执行的硬件描述,并实现高效的硬件加速。同时,它也强调了从软件设计到硬件实现的转换过程,对于提升信息素养和实际开发能力大有裨益。