基于FPGA的数字图像匹配

杜振宇

（中北大学信息通信与工程学院 山西省太原市 030051）

0 引言

随着当代电子制造技术的快速发展，FPGA的制造工艺已经达到了一个较高的水平，国际上的硅片面积已经增长到厘米见方，管数达到十几亿甚至几十亿而布线宽度只有零点几个微米，从而使得FPGA芯片的集成度达到了一个较高的程度。因而FPGA在电子领域方面的应用可以说是越来越举足轻重。

另外当今世界上最先进的计算机的CPU（20核CPU）所采用的制造工艺就是基于FPGA的技术的应用。随着科技的发展，人们对数字图像技术的要求也越来越高，特别是数字图像的匹配技术，由于FPGA的高速运算，微型体积，较低功耗等诸多方面的优点，使得FPGA在进行图像匹配中起着不可替代的作用。

1 BMP数字图像综述

对于数字图像的匹配首先必须了解静态图片在计算机中的存储形式，由于此处需要用到不失真的图片，即此种类型的图片要不失真地保存着图片每个像素点的内容，因而此处选用的是BMP格式的计算机静态图片。本文中只采用对BMP的灰阶图片进行相关的存储匹配运算处理，而静态灰阶BMP图像主要包括以下4个方面的内容，它们分别是：

(a)位图头文件数据结构，它包含BMP图像文件的类型、显示内容等信息。

(b)位图信息数据结构，它包含有BMP图像的宽、高、压缩方法，以及定义颜色等信息。

(c)调色板，这个部分是可选的，由于是灰阶图像，因而调色板是8位的。

(d)位图数据，这部分的内容根据BMP位图使用的位数不同而不同，此处使用的是8位。……