《基于MATLAB與FPGA的圖像處理教程》這個月終于與大家見面了。本書不是一本純粹的基于軟件算法的教程，亦不是一本單一講述FPGA硬件實現(xiàn)的書，而是一本從圖像處理算法理論基礎(chǔ)出發(fā)，結(jié)合MATLAB軟件實現(xiàn)，最終采用FPGA進行并行硬件加速的指南。書中選用了一些常用的圖像處理算法，相關(guān)章節(jié)大都遵循“算法理論→MATLAB軟件驗證→FPGA硬件實現(xiàn)”的流程，將這些算法由淺入深、循序漸進地從算法理論講解到FPGA硬件實現(xiàn)。

　　業(yè)內(nèi)有很多介紹MATLAB圖像處理的書，如《數(shù)字圖像處理（MATLAB版）》（作者岡薩雷斯），也有不少介紹FPGA圖像處理的書，如《FPGA數(shù)字圖像采集與處理》（作者吳厚航），但尚未出現(xiàn)一本結(jié)合MATLAB仿真與FPGA實現(xiàn)的圖像處理教程。單純地學習MATLAB圖像處理的讀者，很難在FPGA上對其算法用硬件實現(xiàn)；單純地學習FPGA圖像處理的讀者，又很難從底層了解算法的原理與實現(xiàn)。因此，本書的出現(xiàn)將填補業(yè)內(nèi)這一空缺，會給對該領(lǐng)域感興趣的讀者，帶來不一樣的福音。

　　本書將從圖像格式轉(zhuǎn)換、降噪、增強、二值化、銳化、縮放等傳統(tǒng)基礎(chǔ)圖像算法入手，從原理到MATLAB設(shè)計、FPGA硬件加速實現(xiàn)進行由淺入深、循序漸進的介紹。以深度學習算法LeNet5為例，介紹如何用FPGA實現(xiàn)較簡單的硬件加速卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。最后，作為畫龍點睛之筆，介紹傳統(tǒng)ISP和新興AISP的理論概念及區(qū)別，并闡述未來圖像硬件加速的發(fā)展走向。

　　為了讓讀者能夠更好地了解本書的架構(gòu)，筆者整理了章節(jié)規(guī)劃的圖譜，如下所示。讀者可以按順序閱讀，也可以根據(jù)自己的興趣挑重點查閱，章節(jié)規(guī)劃沒有嚴格的先后順序。

　　圖像算法的實現(xiàn)屬于方法論，優(yōu)秀的圖像算法可以讓我們事半功倍；同樣，如何用更低的PPA（Power Performance Area，即功耗、性能、面積，是芯片最主要的三個評價指標）在FPGA/IC上實現(xiàn)圖像算法的硬件加速，也是一門學問，需要充分理解圖像算法的實現(xiàn)過程，還需要掌握FPGA的設(shè)計思維，并且熟練運用FPGA常用的加速思維。筆者曾在《FPGA設(shè)計技巧與案例開發(fā)詳解（第3版）》一書中講述了很多的FPGA設(shè)計技巧，本書將重點針對圖像處理，為讀者講解具體的算法實現(xiàn)。

　　截至本書出版前，筆者在IC公司已經(jīng)工作7年有余，深刻地感受到研發(fā)人員的能力對自主研發(fā)代碼質(zhì)量（設(shè)計功能不考慮時序、門控時鐘滿天飛等）的影響，目前雖然功能驗證及后端收斂可以正常流片，但考慮到PPA對成本及競爭力的影響，目前PPA還有很大的提升空間。因此，本書旨在帶給讀者圖像處理的硬件加速思維，希望讀者能夠?qū)W會圖像處理的FPGA加速方法，同時能夠掌握在IC中設(shè)計優(yōu)秀電路的技術(shù)。希望本書的出版，能夠幫助提高IC行業(yè)人才的質(zhì)量與產(chǎn)品的競爭力。

　　本書讀者對象

　　FPGA技術(shù)愛好者；

　　有圖像算法基礎(chǔ)，想了解FPGA圖像處理的讀者；

　　有FPGA基礎(chǔ)，想了解圖像算法開發(fā)流程的讀者；

　　期望從事多媒體芯片前端開發(fā)的讀者；

　　大、中專院校的學生和老師；

　　相關(guān)培訓學校的學員。

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