پردازش تصویر در زمان واقعی با استفاده از FPGA (برد Zybo Z7)

پروژه‌ی ما مربوط به پیاده‌سازی یک سیستم پردازش تصویر در زمان واقعی بر روی برد FPGA مدل Zybo Z7 است که بدون استفاده از پردازنده (CPU) و تنها با منطق VHDL و IP Coreهای Vivado اجرا می‌شود. در این سیستم، تصویر ابتدا توسط یک اسکریپت پایتون از کامپیوتر خوانده شده، به فرمت مناسب تبدیل شده و از طریق UART یا کارت SD به FPGA ارسال می‌شود. سپس در FPGA تصویر دریافت و در حافظه ذخیره می‌شود و توسط ماژول AXI Video DMA به صورت جریان داده (AXI4-Stream) به سمت واحد پردازش تصویر ارسال می‌شود. در این واحد، اعمالی مانند تبدیل به خاکستری، معکوس کردن رنگ یا تنظیم روشنایی انجام می‌شود. در نهایت، تصویر پردازش‌شده از طریق ماژول AXI4-Stream to Video Out به پورت HDMI یا VGA ارسال شده و در زمان واقعی روی مانیتور یا پروژکتور نمایش داده می‌شود. این پروژه شامل ماژول‌هایی مانند UART Receiver، AXI Controller، FIFO، VTC و Clocking Wizard نیز می‌باشد و در مراحل ابتدایی با الگوی تستی (مثل گرادینت رنگی) برای اعتبارسنجی مسیر ویدئو آغاز می‌گردد.