闲庭信步使用图像验证平台加速FPGA的开发：第六课——测试图案的FPGA实现

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在FPGA的视频开发中，使用测试图案能够加速开发和问题的定位，如果摄像头还没到位，可以先使用测试图案进行算法的开发和验证；再比如视频相关的信号线有问题，造成采集的图像有问题，可以是使用横条纹，竖条纹，斜条纹等快速的来定位是哪根数据线有问题，一遍快速的修复。

测试图案，就是在已有的场同步，行同步，数据有效这三个信号的控制下，用测试的数据替换真实的图像数据，最常见的测试图案就是黑白条纹和color bar，虽然简单，但是定位问题非常有效果。本篇除了实现条纹和color bar，还可以放空思维，填充任意的测试图案。

在test_pattern模块中，pattern_sel控制产生不同的测试图案，grid_size控制其它方格的大小，hsync_cnt是每一行中列的计数信号，vsync_cnt是行计数信号，active_in，hsync_in，vsync_in就是数据有效，行同步和场同步信号，hsync_cnt，vsync_cnt，active_in，hsync_in，vsync_in等信号都来自video_ctrl模块。

可以产生横条纹，竖条纹，斜条纹，彩条，棋盘，行列计数的乘除，与或异或随机数等，而且可以是每个操作的任意组合。

不同模式的任意组合，可以产生更多形形色色的图案。

在顶层的top文件中，例化test_pattern模块。

在tb_image_sim仿真文件中的第二个initial块中，保存了图像测试平台和FPGA硬件仿真产生的测试图案。需要注意的一点是，在FPGA的硬件仿真中，不同于图像测试平台可以在0时刻任意产生多副图片，一帧数据的处理时间只能产生一幅图像，也就是每次frame_done生成一幅图像，所以这儿用了repeat语句，用来产生TOTAL_NUM副图像，本例产生了22幅测试图案。

还有一点需要注意，由于用来存储图像数据的seq_r，seq_g，seq_b都是队列，如果每帧图像处理完后不清空队列，数据会继续往后面写，save_3chnl_bmp (path_seq,seq_b,seq_g,seq_r)就会生成22幅相同的图片，所以每生成一幅图片，就将队列用delete清空一次。

最后我们双击sim文件夹下的top_tb.bat文件，完成系统的自动化仿真。

可以看到在modelsim的Transcript有如下的打印信息，共保存了22幅图片（从0开始计数）。

打开img文件夹下的nseq文件下，有图像测试平台生成的9幅图片。

打开img文件夹下的seq文件夹，可以看到生成的22幅图片。