4 PU模塊中核心部件的設計

　　圖像處理單元所要完成的功能主要有：（1）圖像濾波（Image Filte）；（2）對比度（Contrast）；（3）亮度（Brightness）；（4）飽和度（Saturation）；（5）色相（Hue）；（6）銳化（Sharpness）；（7）伽馬校正（Gamma）等。圖3 給出了PU 模塊中核心部件的結構，其中圖像濾波功能是通過一個1×5 窗口在圖像上的遍歷來完成，伽馬校正主要是通過對ROM 的查表來實現。

　　圖3 PU 模塊中核心部件結構圖。

　　5 設計的仿真和驗證

　　5.1 模塊的功能仿真

　　主要給出了對圖像預處理模塊中核心部件Bayer模塊的仿真驗證方法，其他模塊的仿真驗證與此類似。

　　由于圖像處理模塊所涉及的數據量非常龐大，僅憑單一的一種或兩種軟件無法獨立完成，所以這里仿真驗證的工作是通過三個軟件Xilinx ISE + ModelSim +Matlab 共同完成，圖4 給出了Bayer 模塊TestBench示意圖，其實現的步驟主要分為以下三步：

　　圖4 Bayer 模塊TestBench 模型示意圖。

　　（1）由MATLAB 從10 張有共同壞點位置的不同JPEG 圖像中讀取8bit 無符號RGB 數據，然后由相應的RGB 數據生成對應的Bayer 數據，并以10個。txt 文本文件來保留這10 張圖像的Bayer 數據，這十張文本文件同壞點位置信息一起作為測試輸入激勵。

　?。?）把測試輸入激勵，分別輸入Bayer 模塊和MATLAB 模擬Bayer 模塊功能的程序中，可以分別得到大量的信息，這些信息都是由。txt 文本文件來保存，其中MATLAB 模擬程序完成的功能與Bayer 模塊完成的功能相同，只是兩者運行的平臺不同。

　?。?）比較由MATLAB 模擬程序與Bayer 模塊所生成的大量。txt 文本文件，由于模擬程序和硬件模塊具體實現的機制不同（模擬程序采用了矩陣運算，而硬件模塊采用2 條線的行緩沖+六級流水線的方式實現），如果它們產生的數據一致，則可以很好的說明硬件模塊完成了預期的功能， 然后再運用MATLAB 顯示函數，把原始圖像數據與修正后的數據以圖像的形式顯示出來，這樣能以更加直觀的形式來觀察對應的圖像效果。