基于FPGA的二值图像连通域标记快速算法实现

4 实验结果与分析  
　　
图7、8、9、10给出对4幅384×288二值红外图像的标记结果，由于本文设计针对天空中飞行目标，因此剔除图像边缘（对于图像边缘的背景目标不标记，致为0值）；统一了标记算法规则，减小了边缘背景对目标识别的影响。  
　　
图7、8、9、10所示均为在多云背景的天空中含有飞机编队，对于形状各异的云层具有复杂的复连通关系，产生复杂的等价表操作，最终被正确地赋予相同的标记。仿真结果相关数据示于表1。其中，FPGA工作时钟为100 MHz；n为连通区域个数；N（MAX）为最大临时标记；T1为TI公司的6416DSP通过传统的收敛标记算法执行时间；T2为TI公司的6416DSP通过本文设计的快速标记算法执行时间；T3为FPGA通过本文设计的快速标记算法执行时间。  
　　
仿真结果证明，传统的收敛标记算法以软件方式运行于TI公司DSP6416系统中时，算法处理速度不确定，取决于图像中连通域的形状和数量；本文中描述的二值分割图像标记快速算法以软件方式运行于TI公司DSP6416系统中时，算法处理384×288像素图像可以达到50帧的处理速度；但是，以FPGA实现该算法时，在100MHz工作时钟下，能够达到400帧／秒的处理速度。

表1 图像标记仿真结果对比　

　

图7 含有4架飞机目标的二值红外图像和标记后的图像  
　

图8 含有2架飞机目标的二值红外图像和标记后的图像  
　

图9 含有4架飞机目标的二值红外图像和标记后的图像  
　

图10 含有2架飞机目标的二值红外图像和标记后的图像