FPGA图像处理-图像中值滤波处理

UT发布 · 发表于昨天 16:43

本帖最后由 UT发布于 2025-4-2 16:52 编辑

软件版本：Anlogic -TD5.6.1-64bit

操作系统：WIN10 64bit

硬件平台：适用安路(Anlogic)FPGA

登录“米联客”FPGA社区-www.uisrc.com视频课程、答疑解惑！

1概述

本文简述了图像中值滤波的算法，讲解如何进行Verilog的算法实现，并进行上板实验。

2算法原理简介

中值滤波法是一种非线性平滑技术，它将每一像素点的灰度值设置为该点某邻域窗口内的所有像素点灰度值的中值。

中值滤波是基于排序统计理论的一种能有效抑制噪声的非线性信号处理技术，中值滤波的基本原理是把数字图像或数字序列中一点的值用该点的一个邻域中各点值的中值代替，让周围的像素值接近的真实值，从而消除孤立的噪声点。方法是用二维滑动模板，将板内像素按照像素值的大小进行排序，生成单调上升（或下降）的为二维数据序列。二维中值滤波输出为：

3算法仿真
3.1Matlab算法仿真
3.1.1Matlab算法代码分析

源代码如下：

clear;clear all;clc;

image_in = imread('lena_1280x720.jpg');
% [row,col,n] = size(image_in);

image_gray  = rgb2gray(image_in);
[row,col]         = size(image_gray);

median_image         = zeros(size(image_gray), 'like', image_gray);
for i = 2:1:row-1
        for j = 2:1:col-1
                median_1 = [image_gray(i-1,j-1) image_gray(i-1,j) image_gray(i-1,j+1) image_gray(i,j-1) image_gray(i,j) image_gray(i,j+1) image_gray(i+1,j-1) image_gray(i+1,j) image_gray(i+1,j+1)];
                
                median_o = sort(median_1);
                
                median_image(i,j) = median_o(5);
        end
end

image_gray1         = imnoise(image_gray,'salt & pepper',0.05); 
median_image1         = zeros(size(image_gray), 'like', image_gray);
for i = 2:1:row-1
        for j = 2:1:col-1
                median_1 = [image_gray1(i-1,j-1) image_gray1(i-1,j) image_gray1(i-1,j+1) image_gray1(i,j-1) image_gray1(i,j) image_gray1(i,j+1) image_gray1(i+1,j-1) image_gray1(i+1,j) image_gray1(i+1,j+1)];
                
                median_o = sort(median_1);
                
                median_image1(i,j) = median_o(5);
        end
end

image_gray2         = imnoise(image_gray,'gaussian',0.05); 
median_image2         = zeros(size(image_gray), 'like', image_gray);
for i = 2:1:row-1
        for j = 2:1:col-1
                median_1 = [image_gray2(i-1,j-1) image_gray2(i-1,j) image_gray2(i-1,j+1) image_gray2(i,j-1) image_gray2(i,j) image_gray2(i,j+1) image_gray2(i+1,j-1) image_gray2(i+1,j) image_gray2(i+1,j+1)];
                
                median_o = sort(median_1);
                
                median_image2(i,j) = median_o(5);
        end
end

figure
subplot(321);
imshow(image_gray  ), title('the original gray image');
subplot(322);
imshow(median_image), title('the median image');
subplot(323);
imshow(image_gray1), title('the salt & pepper image');
subplot(324);
imshow(median_image1), title('the median1 image');
subplot(325);
imshow(image_gray2), title('the gaussian image');
subplot(326);
imshow(median_image2), title('the median2 image');
复制代码

3.1.2Matlab实验结果

3.2Verilog算法仿真3.2.1Modelsim仿真3.2.1.1仿真执行

在件夹Algorithm_simulation下进行算法的仿真，分为sim，src和tb三个子文件夹。在sim文件夹下有win系统的快捷执行文件sim.bat，可以一键进行仿真，src文件下放的是Verilog的核心图像算法及其顶层与输入图像激励，tb文件下放的是测试激励文件及输出图像的保存。

双击执行sim文件夹下sim.bat，自动打开Modelsim仿真，自动添加仿真波形，执行完成后自动保存图像，仿真波形如图所示：

3.2.1.2仿真关键部分代码解析

Sim.do执行仿真代码，文件内容如下：

#
# Create work library
#
vlib work
#
# Compile sources
#
vlog "../src/*.v"
vlog "../tb/*.v"
#
# Call vsim to invoke simulator
#
vsim -voptargs=+acc work.top_tb
#
# Add waves
#
do wave.do
#
# Run simulation
#
run -all
#
# End
复制代码

图像输入代码部分：

reg                 en;
reg [12:0]         h_syn_cnt = 'd0;
reg [12:0]         v_syn_cnt = 'd0;
reg [23:0]         image [0 : H_ACTIVE*V_ACTIVE-1];
reg [31:0]         image_cnt = 'd0;

//读取txt文件到image数组中
initial begin
        $readmemh("../matlab_src/image_720_1280_3.txt", image);
end

// 行扫描计数器
always@(posedge i_clk)
begin
        if(h_syn_cnt == H_TOTAL_TIME-1)
        h_syn_cnt <= 0;
    else
        h_syn_cnt <= h_syn_cnt + 1;
end

// 列扫描计数器
always@(posedge i_clk)
begin
        if(h_syn_cnt == H_TOTAL_TIME-1)
        begin
        if(v_syn_cnt == V_TOTAL_TIME-1)
            v_syn_cnt <= 0;
        else
            v_syn_cnt <= v_syn_cnt + 1;
        end
end

// 行同步控制
always@(posedge i_clk)
begin
    if(h_syn_cnt < H_SYNC_TIME)
        o_hsyn <= 0;
    else
        o_hsyn <= 1;
end

// 场同步控制
always@(posedge i_clk)
begin
    if(v_syn_cnt < V_SYNC_TIME)
        o_vsyn <= 0;
    else
        o_vsyn <= 1;
end

// 坐标使能.
always@(posedge i_clk)
begin
    if(v_syn_cnt >= V_SYNC_TIME + V_BACK_PORCH && v_syn_cnt < V_SYNC_TIME + V_BACK_PORCH + V_ACTIVE)
    begin
        if(h_syn_cnt >= H_SYNC_TIME + H_BACK_PORCH && h_syn_cnt < H_SYNC_TIME + H_BACK_PORCH + H_ACTIVE)
            en <= 1;
        else
            en <= 0;
    end
    else
        en <= 0;
end

always@(posedge i_clk)
begin
    if(en)
        begin
                o_r                 <= image[image_cnt][23:16];
                o_g                 <= image[image_cnt][15:8];
                o_b                 <= image[image_cnt][7:0];
            image_cnt         <= image_cnt + 1;
        end
        else if(image_cnt == H_ACTIVE*V_ACTIVE)
        begin
                o_r                 <= 8'h00;
                o_g                 <= 8'h00;
                o_b                 <= 8'h00;
            image_cnt         <= 'd0;
        end        
    else
        begin
                o_r                 <= 8'h00;
                o_g                 <= 8'h00;
                o_b                 <= 8'h00;
            image_cnt         <= image_cnt;
        end        
end

always@(posedge i_clk)
begin

        // if(image_cnt >= H_ACTIVE*V_ACTIVE)
                // o_en <= 0;
        // else
                o_en <= en;
end
复制代码

图像输出保存代码部分：

reg             clk; 
reg             rst_n;

integer                 image_txt;

reg [31:0]                 pixel_cnt;
wire[23:0]          data; 
wire            de; 


top u_top
(
    .i_clk                              (clk                ),
    .i_rst_n                      (rst_n              ),
    .o_gray_data             (data               ),
    .o_gray_de               (de                 )
);

always #(1) clk = ~clk;

initial 
begin
        clk   = 1;
    rst_n = 0;         
        #100
    rst_n = 1;
        
end

glbl glbl();

initial 
begin
    image_txt = $fopen("../matlab_src/image_720_1280_3_out.txt");
end

always@(posedge clk or negedge rst_n) 
begin
    if(!rst_n) 
        begin
        pixel_cnt <= 0;
    end
    else if(de) 
        begin
        pixel_cnt = pixel_cnt + 1;
        $fwrite(image_txt,"%h\n",data);
    end
end

always@(posedge clk ) 
begin
        if(pixel_cnt == 720*1280)
        begin
                $display("*******************************************************************************");                
                $display("*** Success:image_720_1280_3_out.txt is output complete! %t", $realtime, "ps***");
                $display("*******************************************************************************");
                        $fclose(image_txt);
                $stop;
        end        
end
复制代码

3.2.2Modelsim实验结果

matlab查看输入输出的图像代码部分：

clear;clear all;clc;

row = 720;  
col = 1280;  
n   = 3;    

image_sim_pass = uint8(zeros(row,col,n));
fid = fopen('image_720_1280_3_out.txt','r');
for x = 1:row
    for y = 1:col
        RGB = fscanf(fid,'%s',1);
        image_sim_pass(x,y,1) = uint8(hex2dec(RGB(1:2)));
        image_sim_pass(x,y,2) = uint8(hex2dec(RGB(3:4)));
        image_sim_pass(x,y,3) = uint8(hex2dec(RGB(5:6)));              
    end 
end
fclose(fid);

image_1 = imread('lena_1280x720.jpg');

subplot(121);
imshow(image_1), title('The original image');

subplot(122);
imshow(image_sim_pass),title('After processing images');

imwrite(image_sim_pass,'lena_720x128_sim_pass.jpg');   
复制代码

4工程实现4.1Verilog代码分析

变量声明

reg        [3:0]                i_hsyn_d;
reg        [3:0]                i_vsyn_d;
reg        [3:0]                i_en_d;

wire [7:0]        r_temp_11;
wire [7:0]        r_temp_12;
wire [7:0]        r_temp_13;
wire [7:0]        r_temp_21;
wire [7:0]        r_temp_22;
wire [7:0]        r_temp_23;
wire [7:0]        r_temp_31;
wire [7:0]        r_temp_32;
wire [7:0]        r_temp_33;

wire [7:0]        g_temp_11;
wire [7:0]        g_temp_12;
wire [7:0]        g_temp_13;
wire [7:0]        g_temp_21;
wire [7:0]        g_temp_22;
wire [7:0]        g_temp_23;
wire [7:0]        g_temp_31;
wire [7:0]        g_temp_32;
wire [7:0]        g_temp_33;

wire [7:0]        b_temp_11;
wire [7:0]        b_temp_12;
wire [7:0]        b_temp_13;
wire [7:0]        b_temp_21;
wire [7:0]        b_temp_22;
wire [7:0]        b_temp_23;
wire [7:0]        b_temp_31;
wire [7:0]        b_temp_32;
wire [7:0]        b_temp_33;

reg  [7:0]        r_temp_max_1;
reg  [7:0]        r_temp_med_1;
reg  [7:0]        r_temp_min_1;
reg  [7:0]        r_temp_max_2;
reg  [7:0]        r_temp_med_2;
reg  [7:0]        r_temp_min_2;
reg  [7:0]        r_temp_max_3;
reg  [7:0]        r_temp_med_3;
reg  [7:0]        r_temp_min_3;
reg  [7:0]        r_temp_max_min;
reg  [7:0]        r_temp_med_med;
reg  [7:0]        r_temp_min_max;
reg  [7:0]        r_med;

reg  [7:0]        g_temp_max_1;
reg  [7:0]        g_temp_med_1;
reg  [7:0]        g_temp_min_1;
reg  [7:0]        g_temp_max_2;
reg  [7:0]        g_temp_med_2;
reg  [7:0]        g_temp_min_2;
reg  [7:0]        g_temp_max_3;
reg  [7:0]        g_temp_med_3;
reg  [7:0]        g_temp_min_3;
reg  [7:0]        g_temp_max_min;
reg  [7:0]        g_temp_med_med;
reg  [7:0]        g_temp_min_max;
reg  [7:0]        g_med;

reg  [7:0]        b_temp_max_1;
reg  [7:0]        b_temp_med_1;
reg  [7:0]        b_temp_min_1;
reg  [7:0]        b_temp_max_2;
reg  [7:0]        b_temp_med_2;
reg  [7:0]        b_temp_min_2;
reg  [7:0]        b_temp_max_3;
reg  [7:0]        b_temp_med_3;
reg  [7:0]        b_temp_min_3;
reg  [7:0]        b_temp_max_min;
reg  [7:0]        b_temp_med_med;
reg  [7:0]        b_temp_min_max;
reg  [7:0]        b_med;
复制代码

输出赋值语句

assign o_hs = i_hsyn_d[3];
assign o_vs = i_vsyn_d[3];
assign o_en = i_en_d[3]        ;
assign o_r        = r_med;
assign o_g        = g_med;
assign o_b        = b_med;
复制代码

信号进行同步处理

always@(posedge i_clk ) 
begin
        i_hsyn_d <=        {i_hsyn_d[2:0],i_hsyn};
        i_vsyn_d <=        {i_vsyn_d[2:0],i_vsyn};
        i_en_d         <=        {i_en_d[2:0],i_en};
             
end
复制代码

调用3x3模板

image_template u_r_template
(
        .i_clk                        (i_clk                                ),
        .i_rst_n                (i_rst_n                        ),
        .i_en                        (i_en                                ),
        .i_data                        (i_r                                ),
        .o_en                        (                                        ),
        .o_temp_11                (r_temp_11                        ),
        .o_temp_12                (r_temp_12                        ),
        .o_temp_13                (r_temp_13                        ),        
        .o_temp_21                (r_temp_21                        ),
        .o_temp_22                (r_temp_22                        ),
        .o_temp_23                (r_temp_23                        ),                
        .o_temp_31                (r_temp_31                        ),
        .o_temp_32                (r_temp_32                        ),
        .o_temp_33                (r_temp_33                        )
);
复制代码

调用3x3模板

image_template u_g_template
(
        .i_clk                        (i_clk                                ),
        .i_rst_n                (i_rst_n                        ),
        .i_en                        (i_en                                ),
        .i_data                        (i_g                                ),
        .o_en                        (                                        ),
        .o_temp_11                (g_temp_11                        ),
        .o_temp_12                (g_temp_12                        ),
        .o_temp_13                (g_temp_13                        ),        
        .o_temp_21                (g_temp_21                        ),
        .o_temp_22                (g_temp_22                        ),
        .o_temp_23                (g_temp_23                        ),                
        .o_temp_31                (g_temp_31                        ),
        .o_temp_32                (g_temp_32                        ),
        .o_temp_33                (g_temp_33                        )
);
复制代码

调用3x3模板

image_template u_b_template
(
        .i_clk                        (i_clk                                ),
        .i_rst_n                (i_rst_n                        ),
        .i_en                        (i_en                                ),
        .i_data                        (i_b                                ),
        .o_en                        (                                        ),
        .o_temp_11                (b_temp_11                        ),
        .o_temp_12                (b_temp_12                        ),
        .o_temp_13                (b_temp_13                        ),        
        .o_temp_21                (b_temp_21                        ),
        .o_temp_22                (b_temp_22                        ),
        .o_temp_23                (b_temp_23                        ),                
        .o_temp_31                (b_temp_31                        ),
        .o_temp_32                (b_temp_32                        ),
        .o_temp_33                (b_temp_33                        )
);
复制代码

Rgb通道均执行中值查找算法

always@(posedge i_clk or negedge i_rst_n)
begin
    if(!i_rst_n)
        begin
        r_temp_max_1 <= 'd0; 
                r_temp_med_1 <= 'd0;
                r_temp_min_1 <= 'd0;
                r_temp_max_2 <= 'd0;
                r_temp_med_2 <= 'd0;
                r_temp_min_2 <= 'd0;
                r_temp_max_3 <= 'd0;
                r_temp_med_3 <= 'd0;
                r_temp_min_3 <= 'd0;
        end        
    else 
        begin
                r_temp_max_1 <= (r_temp_11 >= r_temp_12 && r_temp_11 >= r_temp_13)? r_temp_11:
                                                (r_temp_12 >= r_temp_11 && r_temp_12 >= r_temp_13)? r_temp_12:
                                                (r_temp_13 >= r_temp_11 && r_temp_13 >= r_temp_12)? r_temp_13:'d0;
                r_temp_med_1 <= (r_temp_11 >= r_temp_12 && r_temp_11 <= r_temp_13 || r_temp_11 <= r_temp_12 && r_temp_11 >= r_temp_13)? r_temp_11:
                                                (r_temp_12 >= r_temp_11 && r_temp_12 <= r_temp_13 || r_temp_12 <= r_temp_11 && r_temp_12 >= r_temp_13)? r_temp_12:
                                                (r_temp_13 >= r_temp_11 && r_temp_13 <= r_temp_12 || r_temp_13 <= r_temp_11 && r_temp_13 >= r_temp_12)? r_temp_13:'d0;
                r_temp_min_1 <= (r_temp_11 <= r_temp_12 && r_temp_11 <= r_temp_13)? r_temp_11:
                                                (r_temp_12 <= r_temp_11 && r_temp_12 <= r_temp_13)? r_temp_12:
                                                (r_temp_13 <= r_temp_11 && r_temp_13 <= r_temp_12)? r_temp_13:'d0;
                r_temp_max_2 <= (r_temp_21 >= r_temp_22 && r_temp_21 >= r_temp_23)? r_temp_21:
                                                (r_temp_22 >= r_temp_21 && r_temp_22 >= r_temp_23)? r_temp_22:
                                                (r_temp_23 >= r_temp_21 && r_temp_23 >= r_temp_22)? r_temp_23:'d0;
                r_temp_med_2 <= (r_temp_21 >= r_temp_22 && r_temp_21 <= r_temp_23 || r_temp_21 <= r_temp_22 && r_temp_21 >= r_temp_13)? r_temp_21:
                                                (r_temp_22 >= r_temp_21 && r_temp_22 <= r_temp_23 || r_temp_22 <= r_temp_21 && r_temp_22 >= r_temp_13)? r_temp_22:
                                                (r_temp_23 >= r_temp_21 && r_temp_23 <= r_temp_22 || r_temp_23 <= r_temp_21 && r_temp_23 >= r_temp_12)? r_temp_23:'d0;
                r_temp_min_2 <= (r_temp_21 <= r_temp_22 && r_temp_21 <= r_temp_23)? r_temp_21:
                                                (r_temp_22 <= r_temp_21 && r_temp_22 <= r_temp_23)? r_temp_22:
                                                (r_temp_23 <= r_temp_21 && r_temp_23 <= r_temp_22)? r_temp_23:'d0;
                r_temp_max_3 <= (r_temp_31 >= r_temp_32 && r_temp_31 >= r_temp_33)? r_temp_31:
                                                (r_temp_32 >= r_temp_31 && r_temp_32 >= r_temp_33)? r_temp_32:
                                                (r_temp_33 >= r_temp_31 && r_temp_33 >= r_temp_32)? r_temp_33:'d0;
                r_temp_med_3 <= (r_temp_31 >= r_temp_32 && r_temp_31 <= r_temp_33 || r_temp_31 <= r_temp_32 && r_temp_31 >= r_temp_33)? r_temp_31:
                                                (r_temp_32 >= r_temp_31 && r_temp_32 <= r_temp_33 || r_temp_32 <= r_temp_31 && r_temp_32 >= r_temp_33)? r_temp_32:
                                                (r_temp_33 >= r_temp_31 && r_temp_33 <= r_temp_32 || r_temp_33 <= r_temp_31 && r_temp_33 >= r_temp_32)? r_temp_33:'d0;
                r_temp_min_3 <= (r_temp_31 <= r_temp_32 && r_temp_31 <= r_temp_33)? r_temp_31:
                                                (r_temp_32 <= r_temp_31 && r_temp_32 <= r_temp_33)? r_temp_32:
                                                (r_temp_33 <= r_temp_31 && r_temp_33 <= r_temp_32)? r_temp_33:'d0;
        end
end

always@(posedge i_clk or negedge i_rst_n)
begin
    if(!i_rst_n)
        begin
        r_temp_max_min <= 'd0; 
                r_temp_med_med <= 'd0;
                r_temp_min_max <= 'd0;
        end        
    else 
        begin
        r_temp_max_min <= (r_temp_max_1 <= r_temp_max_2 && r_temp_max_1 <= r_temp_max_3)? r_temp_max_1:
                                  (r_temp_max_2 <= r_temp_max_1 && r_temp_max_2 <= r_temp_max_3)? r_temp_max_2:
                                  (r_temp_max_3 <= r_temp_max_1 && r_temp_max_3 <= r_temp_max_2)? r_temp_max_3:'d0;
                r_temp_med_med <= (r_temp_med_1 >= r_temp_med_2 && r_temp_med_1 <= r_temp_med_3 || r_temp_med_1 <= r_temp_med_2 && r_temp_med_1 >= r_temp_med_3)? r_temp_med_1:
                                  (r_temp_med_2 >= r_temp_med_1 && r_temp_med_2 <= r_temp_med_3 || r_temp_med_2 <= r_temp_med_1 && r_temp_med_2 >= r_temp_med_3)? r_temp_med_2:
                                  (r_temp_med_3 >= r_temp_med_1 && r_temp_med_3 <= r_temp_med_2 || r_temp_med_3 <= r_temp_med_1 && r_temp_med_3 >= r_temp_med_2)? r_temp_med_3:'d0;
                r_temp_min_max <= (r_temp_min_1 >= r_temp_min_2 && r_temp_min_1 >= r_temp_min_3)? r_temp_min_1:
                                  (r_temp_min_2 >= r_temp_min_1 && r_temp_min_2 >= r_temp_min_3)? r_temp_min_2:
                                                  (r_temp_min_3 >= r_temp_min_1 && r_temp_min_3 >= r_temp_min_2)? r_temp_min_3:'d0;
        end                                          
end

always@(posedge i_clk or negedge i_rst_n)
begin
    if(!i_rst_n)
        begin
        g_temp_max_1 <= 'd0; 
                g_temp_med_1 <= 'd0;
                g_temp_min_1 <= 'd0;
                g_temp_max_2 <= 'd0;
                g_temp_med_2 <= 'd0;
                g_temp_min_2 <= 'd0;
                g_temp_max_3 <= 'd0;
                g_temp_med_3 <= 'd0;
                g_temp_min_3 <= 'd0;
        end        
    else 
        begin
                g_temp_max_1 <= (g_temp_11 >= g_temp_12 && g_temp_11 >= g_temp_13)? g_temp_11:
                                                (g_temp_12 >= g_temp_11 && g_temp_12 >= g_temp_13)? g_temp_12:
                                                (g_temp_13 >= g_temp_11 && g_temp_13 >= g_temp_12)? g_temp_13:'d0;
                g_temp_med_1 <= (g_temp_11 >= g_temp_12 && g_temp_11 <= g_temp_13 || g_temp_11 <= g_temp_12 && g_temp_11 >= g_temp_13)? g_temp_11:
                                                (g_temp_12 >= g_temp_11 && g_temp_12 <= g_temp_13 || g_temp_12 <= g_temp_11 && g_temp_12 >= g_temp_13)? g_temp_12:
                                                (g_temp_13 >= g_temp_11 && g_temp_13 <= g_temp_12 || g_temp_13 <= g_temp_11 && g_temp_13 >= g_temp_12)? g_temp_13:'d0;
                g_temp_min_1 <= (g_temp_11 <= g_temp_12 && g_temp_11 <= g_temp_13)? g_temp_11:
                                                (g_temp_12 <= g_temp_11 && g_temp_12 <= g_temp_13)? g_temp_12:
                                                (g_temp_13 <= g_temp_11 && g_temp_13 <= g_temp_12)? g_temp_13:'d0;
                g_temp_max_2 <= (g_temp_21 >= g_temp_22 && g_temp_21 >= g_temp_23)? g_temp_21:
                                                (g_temp_22 >= g_temp_21 && g_temp_22 >= g_temp_23)? g_temp_22:
                                                (g_temp_23 >= g_temp_21 && g_temp_23 >= g_temp_22)? g_temp_23:'d0;
                g_temp_med_2 <= (g_temp_21 >= g_temp_22 && g_temp_21 <= g_temp_23 || g_temp_21 <= g_temp_22 && g_temp_21 >= g_temp_23)? g_temp_21:
                                                (g_temp_22 >= g_temp_21 && g_temp_22 <= g_temp_23 || g_temp_22 <= g_temp_21 && g_temp_22 >= g_temp_23)? g_temp_22:
                                                (g_temp_23 >= g_temp_21 && g_temp_23 <= g_temp_22 || g_temp_23 <= g_temp_21 && g_temp_23 >= g_temp_22)? g_temp_23:'d0;
                g_temp_min_2 <= (g_temp_21 <= g_temp_22 && g_temp_21 <= g_temp_23)? g_temp_21:
                                                (g_temp_22 <= g_temp_21 && g_temp_22 <= g_temp_23)? g_temp_22:
                                                (g_temp_23 <= g_temp_21 && g_temp_23 <= g_temp_22)? g_temp_23:'d0;
                g_temp_max_3 <= (g_temp_31 >= g_temp_32 && g_temp_31 >= g_temp_33)? g_temp_31:
                                                (g_temp_32 >= g_temp_31 && g_temp_32 >= g_temp_33)? g_temp_32:
                                                (g_temp_33 >= g_temp_31 && g_temp_33 >= g_temp_32)? g_temp_33:'d0;
                g_temp_med_3 <= (g_temp_31 >= g_temp_32 && g_temp_31 <= g_temp_33 || g_temp_31 <= g_temp_32 && g_temp_31 >= g_temp_33)? g_temp_31:
                                                (g_temp_32 >= g_temp_31 && g_temp_32 <= g_temp_33 || g_temp_32 <= g_temp_31 && g_temp_32 >= g_temp_33)? g_temp_32:
                                                (g_temp_33 >= g_temp_31 && g_temp_33 <= g_temp_32 || g_temp_33 <= g_temp_31 && g_temp_33 >= g_temp_32)? g_temp_33:'d0;
                g_temp_min_3 <= (g_temp_31 <= g_temp_32 && g_temp_31 <= g_temp_33)? g_temp_31:
                                                (g_temp_32 <= g_temp_31 && g_temp_32 <= g_temp_33)? g_temp_32:
                                                (g_temp_33 <= g_temp_31 && g_temp_33 <= g_temp_32)? g_temp_33:'d0;
        end
end

always@(posedge i_clk or negedge i_rst_n)
begin
    if(!i_rst_n)
        begin
        g_temp_max_min <= 'd0; 
                g_temp_med_med <= 'd0;
                g_temp_min_max <= 'd0;
        end        
    else 
        begin
        g_temp_max_min <= (g_temp_max_1 <= g_temp_max_2 && g_temp_max_1 <= g_temp_max_3)? g_temp_max_1:
                                  (g_temp_max_2 <= g_temp_max_1 && g_temp_max_2 <= g_temp_max_3)? g_temp_max_2:
                                  (g_temp_max_3 <= g_temp_max_1 && g_temp_max_3 <= g_temp_max_2)? g_temp_max_3:'d0;
                g_temp_med_med <= (g_temp_med_1 >= g_temp_med_2 && g_temp_med_1 <= g_temp_med_3 || g_temp_med_1 <= g_temp_med_2 && g_temp_med_1 >= g_temp_med_3)? g_temp_med_1:
                                  (g_temp_med_2 >= g_temp_med_1 && g_temp_med_2 <= g_temp_med_3 || g_temp_med_2 <= g_temp_med_1 && g_temp_med_2 >= g_temp_med_3)? g_temp_med_2:
                                  (g_temp_med_3 >= g_temp_med_1 && g_temp_med_3 <= g_temp_med_2 || g_temp_med_3 <= g_temp_med_1 && g_temp_med_3 >= g_temp_med_2)? g_temp_med_3:'d0;
                g_temp_min_max <= (g_temp_min_1 >= g_temp_min_2 && g_temp_min_1 >= g_temp_min_3)? g_temp_min_1:
                                  (g_temp_min_2 >= g_temp_min_1 && g_temp_min_2 >= g_temp_min_3)? g_temp_min_2:
                              (g_temp_min_3 >= g_temp_min_1 && g_temp_min_3 >= g_temp_min_2)? g_temp_min_3:'d0;
        end
end

always@(posedge i_clk or negedge i_rst_n)
begin
    if(!i_rst_n)
        begin
        b_temp_max_1 <= 'd0; 
                b_temp_med_1 <= 'd0;
                b_temp_min_1 <= 'd0;
                b_temp_max_2 <= 'd0;
                b_temp_med_2 <= 'd0;
                b_temp_min_2 <= 'd0;
                b_temp_max_3 <= 'd0;
                b_temp_med_3 <= 'd0;
                b_temp_min_3 <= 'd0;
        end        
    else 
        begin
                b_temp_max_1 <= (b_temp_11 >= b_temp_12 && b_temp_11 >= b_temp_13)? b_temp_11:
                                                (b_temp_12 >= b_temp_11 && b_temp_12 >= b_temp_13)? b_temp_12:
                                                (b_temp_13 >= b_temp_11 && b_temp_13 >= b_temp_12)? b_temp_13:'d0;
                b_temp_med_1 <= (b_temp_11 >= b_temp_12 && b_temp_11 <= b_temp_13 || b_temp_11 <= b_temp_12 && b_temp_11 >= b_temp_13)? b_temp_11:
                                                (b_temp_12 >= b_temp_11 && b_temp_12 <= b_temp_13 || b_temp_12 <= b_temp_11 && b_temp_12 >= b_temp_13)? b_temp_12:
                                                (b_temp_13 >= b_temp_11 && b_temp_13 <= b_temp_12 || b_temp_13 <= b_temp_11 && b_temp_13 >= b_temp_12)? b_temp_13:'d0;
                b_temp_min_1 <= (b_temp_11 <= b_temp_12 && b_temp_11 <= b_temp_13)? b_temp_11:
                                                (b_temp_12 <= b_temp_11 && b_temp_12 <= b_temp_13)? b_temp_12:
                                                (b_temp_13 <= b_temp_11 && b_temp_13 <= b_temp_12)? b_temp_13:'d0;
                b_temp_max_2 <= (b_temp_21 >= b_temp_22 && b_temp_21 >= b_temp_23)? b_temp_21:
                                                (b_temp_22 >= b_temp_21 && b_temp_22 >= b_temp_23)? b_temp_22:
                                                (b_temp_23 >= b_temp_21 && b_temp_23 >= b_temp_22)? b_temp_23:'d0;
                b_temp_med_2 <= (b_temp_21 >= b_temp_22 && b_temp_21 <= b_temp_23 || b_temp_21 <= b_temp_22 && b_temp_21 >= b_temp_23)? b_temp_21:
                                                (b_temp_22 >= b_temp_21 && b_temp_22 <= b_temp_23 || b_temp_22 <= b_temp_21 && b_temp_22 >= b_temp_23)? b_temp_22:
                                                (b_temp_23 >= b_temp_21 && b_temp_23 <= b_temp_22 || b_temp_23 <= b_temp_21 && b_temp_23 >= b_temp_22)? b_temp_23:'d0;
                b_temp_min_2 <= (b_temp_21 <= b_temp_22 && b_temp_21 <= b_temp_23)? b_temp_21:
                                                (b_temp_22 <= b_temp_21 && b_temp_22 <= b_temp_23)? b_temp_22:
                                                (b_temp_23 <= b_temp_21 && b_temp_23 <= b_temp_22)? b_temp_23:'d0;
                b_temp_max_3 <= (b_temp_31 >= b_temp_32 && b_temp_31 >= b_temp_33)? b_temp_31:
                                                (b_temp_32 >= b_temp_31 && b_temp_32 >= b_temp_33)? b_temp_32:
                                                (b_temp_33 >= b_temp_31 && b_temp_33 >= b_temp_32)? b_temp_33:'d0;
                b_temp_med_3 <= (b_temp_31 >= b_temp_32 && b_temp_31 <= b_temp_33 || b_temp_31 <= b_temp_32 && b_temp_31 >= b_temp_33)? b_temp_31:
                                                (b_temp_32 >= b_temp_31 && b_temp_32 <= b_temp_33 || b_temp_32 <= b_temp_31 && b_temp_32 >= b_temp_33)? b_temp_32:
                                                (b_temp_33 >= b_temp_31 && b_temp_33 <= b_temp_32 || b_temp_33 <= b_temp_31 && b_temp_33 >= b_temp_32)? b_temp_33:'d0;
                b_temp_min_3 <= (b_temp_31 <= b_temp_32 && b_temp_31 <= b_temp_33)? b_temp_31:
                                                (b_temp_32 <= b_temp_31 && b_temp_32 <= b_temp_33)? b_temp_32:
                                                (b_temp_33 <= b_temp_31 && b_temp_33 <= b_temp_32)? b_temp_33:'d0;
        end
end

always@(posedge i_clk or negedge i_rst_n)
begin
    if(!i_rst_n)
        begin
        b_temp_max_min <= 'd0; 
                b_temp_med_med <= 'd0;
                b_temp_min_max <= 'd0;
        end        
    else 
        begin
        b_temp_max_min <= (b_temp_max_1 <= b_temp_max_2 && b_temp_max_1 <= b_temp_max_3)? b_temp_max_1:
                                  (b_temp_max_2 <= b_temp_max_1 && b_temp_max_2 <= b_temp_max_3)? b_temp_max_2:
                                  (b_temp_max_3 <= b_temp_max_1 && b_temp_max_3 <= b_temp_max_2)? b_temp_max_3:'d0;
                b_temp_med_med <= (b_temp_med_1 >= b_temp_med_2 && b_temp_med_1 <= b_temp_med_3 || b_temp_med_1 <= b_temp_med_2 && b_temp_med_1 >= b_temp_med_3)? b_temp_med_1:
                                  (b_temp_med_2 >= b_temp_med_1 && b_temp_med_2 <= b_temp_med_3 || b_temp_med_2 <= b_temp_med_1 && b_temp_med_2 >= b_temp_med_3)? b_temp_med_2:
                                  (b_temp_med_3 >= b_temp_med_1 && b_temp_med_3 <= b_temp_med_2 || b_temp_med_3 <= b_temp_med_1 && b_temp_med_3 >= b_temp_med_2)? b_temp_med_3:'d0;
                b_temp_min_max <= (b_temp_min_1 >= b_temp_min_2 && b_temp_min_1 >= b_temp_min_3)? b_temp_min_1:
                                  (b_temp_min_2 >= b_temp_min_1 && b_temp_min_2 >= b_temp_min_3)? b_temp_min_2:
                                                  (b_temp_min_3 >= b_temp_min_1 && b_temp_min_3 >= b_temp_min_2)? b_temp_min_3:'d0;
        end
end                                                                        
                                 
always@(posedge i_clk or negedge i_rst_n)
begin
    if(!i_rst_n)
        begin
        r_med <= 'd0; 
                g_med <= 'd0;
                b_med <= 'd0;
        end        
    else 
        begin
        r_med <= (r_temp_max_min >= r_temp_med_med && r_temp_max_min <= r_temp_min_max || r_temp_max_min <= r_temp_med_med && r_temp_max_min >= r_temp_min_max)? r_temp_max_min:
                         (r_temp_med_med >= r_temp_max_min && r_temp_med_med <= r_temp_min_max || r_temp_med_med <= r_temp_max_min && r_temp_med_med >= r_temp_min_max)? r_temp_med_med:
                         (r_temp_min_max >= r_temp_max_min && r_temp_min_max <= r_temp_med_med || r_temp_min_max <= r_temp_max_min && r_temp_min_max >= r_temp_med_med)? r_temp_min_max:'d0;
                g_med <= (g_temp_max_min >= g_temp_med_med && g_temp_max_min <= g_temp_min_max || g_temp_max_min <= g_temp_med_med && g_temp_max_min >= g_temp_min_max)? g_temp_max_min:
                         (g_temp_med_med >= g_temp_max_min && g_temp_med_med <= g_temp_min_max || g_temp_med_med <= g_temp_max_min && g_temp_med_med >= g_temp_min_max)? g_temp_med_med:
                         (g_temp_min_max >= g_temp_max_min && g_temp_min_max <= g_temp_med_med || g_temp_min_max <= g_temp_max_min && g_temp_min_max >= g_temp_med_med)? g_temp_min_max:'d0;
                b_med <= (b_temp_max_min >= b_temp_med_med && b_temp_max_min <= b_temp_min_max || b_temp_max_min <= b_temp_med_med && b_temp_max_min >= b_temp_min_max)? b_temp_max_min:
                         (b_temp_med_med >= b_temp_max_min && b_temp_med_med <= b_temp_min_max || b_temp_med_med <= b_temp_max_min && b_temp_med_med >= b_temp_min_max)? b_temp_med_med:
                                 (b_temp_min_max >= b_temp_max_min && b_temp_min_max <= b_temp_med_med || b_temp_min_max <= b_temp_max_min && b_temp_min_max >= b_temp_med_med)? b_temp_min_max:'d0;
        end
end
复制代码