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图像反转技术在计算机视觉和图像处理中有着广泛的应用，主要包括图像灰度反转和彩色反转两大类。
本文将详细介绍图像灰度反转与彩色反转的基本概念以及FPGA实现。
一、什么是图像反转
图像反转是指对图像的彩色、灰度进行相反的处理，从而得到一个新的图像。在计算机视觉和图像处理领域，图像反转是一种常见的操作，它可以帮助我们实现不同的图像特效和视觉效果。
1、灰度反转
这种方法是将图像的灰度进行相反的处理，即原灰度值变为255，原非灰度值变为0。这种反转可以通过对图像的灰度通道进行操作来实现。
灰度图像：R = G = B
灰度图像反转：R = G = B = 255 - R；
2、彩色反转
这种方法是将图像中的彩色进行相反的处理，例如将红色变为青色，绿色变为品红色，蓝色变为黄色，反之亦然。这种反转可以通过遍历图像中的每个像素，并根据颜色通道值进行相应的转换来实现。
简单点理解就是：R = 255 - R；G = 255 - G; B = 255 - B;
例如：红色（R=255，G=0，B=0）变为青色（R=0，G=255，B=255）
总的来说，不管是彩色还是灰度图像，都可以按这个公式：R = 255 - R；G = 255 - G; B = 255 - B;
二、FPGA实现
1、灰度反转
关键代码逻辑如下：
always@(posedge clk or posedge reset) begin
if(reset) begin
RGB_new <= 'b0;
end else begin
RGB_new <= 'd255 - RGB_avr_m[16:9];
end
end
assign img_data_o = {3{RGB_new}};
效果图：
2、彩色反转
always@(posedge clk or posedge reset) begin
if(reset) begin
valid_o <= 'b0;
img_data_o <= 'b0;
end else begin
valid_o <= valid_i;
img_data_o[23:16] <= 255 - img_data_i[23:16];
img_data_o[15:8] <= 255 - img_data_i[15:8];
img_data_o[7:0] <= 255 - img_data_i[7:0];
end
end
效果图：
