基于 Arm Cortex-M0 的视频处理 ISP 片上系统

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在安路 EG4S20 FPGA 平台上构建 Arm Cortex-M0 软核 ISP 系统，从 SD 卡读取 RAW 视频，经硬件加速处理后由 HDMI 输出。负责去马赛克、HSV 色域转换、暗通道去雾的软件验证与 Verilog 实现，并开发 Qt 图形交互界面。

背景

相机传感器输出的 RAW 数据通常来自 Bayer 滤波阵列，每个像素只有一个颜色通道。项目目标是在 FPGA 上搭建完整 ISP 处理链路，把 RAW 视频还原为可通过 HDMI 输出的彩色图像。

我的工作

在安路 EG4S20 平台上参与搭建 Arm Cortex-M0 软核，编写软核功能代码，打通 SD 卡读取、ISP 硬件加速和 HDMI 输出的数据通路。
对比去马赛克算法，从均值插值、方向插值到引入色差算子的方案，完成软件验证并落地到硬件实现。
将 HSV 色域转换拆解为适合 FPGA 的流水线并行结构。
基于暗通道先验模型完成去雾算法验证，在 FPGA 侧用 FIFO 缓存行数据并构建滑动窗口最小值滤波。
用 Qt 开发图形交互界面，支持系统演示与参数交互。

结果

系统完成端到端演示，获得第八届全国大学生集成电路创新创业大赛全国总决赛二等奖。

获奖证书

第八届全国大学生集成电路创新创业大赛国家二等奖证书