浮雕效果概念

浮雕 是雕塑与绘画结合的产物，靠透视等因素来表现三维空间，并只供一面或两面观看。浮雕一般是附属在另一平面上的，因此在建筑上使用更多，用具器物上也经常可以看到。浮雕在我们现实生活中处处可见，尤其是中国古代的建筑浮雕众多。浮雕既是一种刻在砖、石壁或木头上的一种雕塑。

浮雕效果是将图像的变化部分突出的表现出来，而相同的颜色部分则被淡化掉，使图像出现纵深感，从而达到浮雕的效果。

算法原理

图像处理算法原理：newpixel(i,j) = pixel(i,j)-pixel(i,j+1)+TH

i为图像高度，j为图像宽度，pixel为当前图像像素点，TH为阈值（0-255）。相当于使用当前位置的像素值减去后一个像素的像素值，然后再加上一个阈值来实现。

FPGA实现

硬件框架

输入为VESA 的1080P标准时序，使用vio来控制阈值。硬件实现框图如下。

程序设计

`timescale      1ns/1ps

module  Emboss#(    parameter           PIXELS_BIT      =   8   ,    parameter           COLOR_CHANNEL   =   3

) (    input   wire                                    clk             ,     (*mark_debug = "true"*)input    wire                                    i_vs            ,     (*mark_debug = "true"*)input    wire                                    i_hs            ,     (*mark_debug = "true"*)input    wire                                    i_de            ,     (*mark_debug = "true"*)input   wire [PIXELS_BIT                  -1:0]  i_data          ,

    input   wire [PIXELS_BIT                 -1:0]  Thresholds      , 

    (*mark_debug = "true"*)output   reg                                     o_vs            ,     (*mark_debug = "true"*)output   reg                                     o_hs            ,     (*mark_debug = "true"*)output   reg                                     o_de            ,     (*mark_debug = "true"*)output   reg [PIXELS_BIT*COLOR_CHANNEL-1:0]      o_data          );    

    (*mark_debug = "true"*)reg     i_vs_r =1'b0;    (*mark_debug = "true"*)reg     i_hs_r =1'b0;    (*mark_debug = "true"*)reg     i_de_r =1'b0;    (*mark_debug = "true"*)reg     [PIXELS_BIT                  -1:0]i_data_r={PIXELS_BIT{1'b0}};

    always @(posedge clk) begin        i_vs_r<=i_vs;        i_hs_r<=i_hs;        i_de_r<=i_de;        i_data_r<=i_data;    end    always @(posedge clk) begin        o_vs<=i_vs_r;        o_hs<=i_hs_r;        o_de<=i_de_r;        o_data[PIXELS_BIT*1-1:PIXELS_BIT*0]<=(i_data_r-i_data+Thresholds);        o_data[PIXELS_BIT*2-1:PIXELS_BIT*1]<=(i_data_r-i_data+Thresholds);        o_data[PIXELS_BIT*3-1:PIXELS_BIT*2]<=(i_data_r-i_data+Thresholds);

    end

endmodule

实现结果

灰度图如下图

浮雕效果如下图

调节阈值

参考链接

https://blog.csdn.net/baidu_34971492/article/details/99680493