本发明属于图像处理器件原型验证领域，具体涉及一种基于fpga的图像处理器原型验证平台及图像验证方法。
背景技术：
1、现有图像处理器模块验证通常依赖于中央处理单元(central processing unit，cpu)或图形处理单元(graphics processing unit，gpu)进行计算，这种方式虽然具有较高的灵活性，但是在处理速度和能效方面往往不够理想。具体来说，cpu和gpu虽然在处理复杂图像算法时具有较强的通用性和编程便携性，但是在并行处理能力和实时性能方面存在一定局限。特别是在需要处理大量图像数据或高帧率视频时，cpu和gpu的性能瓶颈会显著影响系统的整体效率。此外，cpu和gpu在执行高强度图像处理任务时，通常会产生较高的功耗，这在电池供电的嵌入式系统或移动设备尤其不利。
2、在进行硬件电路rtl(register transfer level)级验证时，通常是在搭建好的验证环境的服务器上采用uvm(universal verification methodology)方法进行验证。uvm是一种广泛应用于集成电路设计验证的标准方法，通过提供一套系统化的验证组件和机制，帮助设计者有效地验证复杂硬件设计。然而，uvm验证方法及平台的使用过程相对复杂，涉及多个环节和步骤：第一，配置参数的设置：验证环境需要配置大量的参数，以确保能够覆盖设计的所有功能和边界条件。这些参数包括输入信号的时序、触发条件、验证覆盖率等。第二，uvm平台环境的搭建：需要在服务器上搭建一个完整的uvm验证平台，包括安装和配置验证工具、搭建验证总线、创建验证组件等。这一过程需要消耗大量的时间和资源。第三，测试用例开发：为了全面验证硬件设计的功能，需要编写大量的测试用例。测试用例需要详细描述各种可能的输入情况及其预期输出，并包含对异常情况和边界条件的测试。第四，仿真模型编写：除了测试用例，还需要编写仿真模型，以模拟硬件设计在实际运行中的行为。这些模型需要高度准确，以确保验证结果的可靠性。第五，操作流程繁琐：整个验证过程需要多次迭代，每次修改设计后都需要重新运行大量的仿真，以确保修改没有引入新的问题。这一过程非常繁琐，需要验证工程师具备深厚的专业知识和丰富的经验。第六，验证周期较长：由于uvm方法的复杂性和全面性，整个验证周期通常较长。从验证环境的搭建到测试用例的开发，再到仿真和调试，每一步都需要投入大量的时间和精力。这在产品开发周期紧张的情况下，可能会成为项目进度的瓶颈。
3、因此通过上述内容，现有的基于cpu或gpu的图像处理器模块验证方法，以及基于uvm的rtl级验证方法，虽然在灵活性和验证全面性上具有一定优势，但在处理速度、能效比、操作复杂性和验证周期等方面存在明显不足。这些不足限制了系统的整体性能和效率，增加了开发和验证的难度。因此，迫切需要一种更高效、更简便的图像处理器验证平台，以应对日益复杂的图像处理任务和日益紧凑的产品开发周期。
技术实现思路
1、本发明提供一种基于fpga的图像处理器原型验证平台及图像验证方法，以解决现有技术在执行复杂图像处理任务时并行处理能力不足的问题。
2、为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
3、第一方面，一种基于fpga的图像处理器原型验证平台，包括：中央处理单元、图像处理模块、异步收发传输器、第一同步动态随机存储器和第二同步动态随机存储器；
4、中央处理单元，连接闪存处理器，用于读取所述闪存处理器内的图像数据后，传输至第二同步动态随机存储器并进行校验；同时读取第二同步动态随机存储器内的处理后图像数据并进行对比校验；
5、待验证图像处理模块，用于在所述中央处理单元校验完成后，将第二同步动态随机存储器内的校验后图像数据通过rtl代码在fpga上进行处理后，将处理后图像数据存储至第二同步动态随机存储器；
6、异步收发传输器，连接中央处理单元，用于将校验成功后的所述处理后图像数据传输至计算机；
7、第一同步动态随机存储器，连接中央处理单元，用于存储校验成功后的所述处理后图像数据。
8、在一些实施方式中，还包括集成逻辑分析仪，所述集成逻辑分析仪连接待验证图像处理模块，用于调试和监控所述待验证图像处理模块中的信号和数据流；同时在fpga内部捕捉并分析所述待验证图像处理模块中的信号。
9、在一些实施方式中，还包括开关控制单元，用于在所述第二同步动态随机存储器内的图像数据校验成功后，驱动led进行提示。
10、在一些实施方式中，所述第一同步动态随机存储器和第二同步动态随机存储器采用双倍速率同步动态随机存储器。
11、第二方面，一种基于fpga的图像处理器原型验证平台的图像验证方法，基于所述的图像处理器原型验证平台，包括以下步骤：
12、读取图像数据并进行校验，校验成功后，将校验后图像数据传输至待验证图像处理模块；
13、待验证图像处理模块通过在移植在fpga上的rtl代码对所述校验后图像数据进行处理，获得处理后图像数据；
14、将所述处理后图像数据和预期图像数据进行对比校验，若对比校验成功后，则输出所述处理后图像数据，完成图像验证；若对比校验失败，则返回所述待验证图像处理模块对所述校验后图像数据进行处理后，再次进行对比校验。
15、在一些实施方式中，所述读取图像数据并进行校验，校验成功后，将校验后图像数据传输至待验证图像处理模块的步骤，具体包括：
16、中央处理单元读取图像数据后进行校验，校验成功后，将校验后图像数据传输至待验证图像处理模块；若校验不成功，则重新读取所述图像数据并进行校验，直到校验成功。
17、在一些实施方式中，中央处理单元读取所述处理后图像数据，并和预期图像数据进行对比校验。
18、在一些实施方式中，将所述校验后图像数据存储至第二同步动态随机存储器内，等待待验证图像处理模块进行读取；
19、将对比校验前的处理后图像数据存储至第二同步动态随机存储器内，等待中央处理单元进行读取；
20、将对比校验后的处理后图像数据存储至第一同步动态随机存储器内。
21、第三方面，一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述一种基于fpga的图像处理器原型验证平台的图像验证方法的步骤。
22、第四方面，一种计算机程序产品，所述计算机产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述一种基于fpga的图像处理器原型验证平台的图像验证方法的步骤。
23、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
24、本发明提供一种基于fpga的图像处理器原型验证平台，包括中央处理单元、图像处理模块、异步收发传输器、第一同步动态随机存储器和第二同步动态随机存储器，本发明主要通过待验证图像处理模块，将第二同步动态随机存储器内的校验后图像数据通过rtl代码在fpga上进行处理后，通过中央处理单元进行校验，本发明不同于现有图像处理器原型验证平台，本发明基于fpga原型验证系统平台，将rtl代码移植到fpga上，能够对rtl级硬件电路进行接近真实使用场景的验证，避免直接采用asic进行设计时的高昂成本，fpga能够灵活进行调整和优化设计，降低开发成本；同时能够避免现有技术单纯依赖于cpu或gpu处理复杂图像时并行处理能力和实时性能方面具有局限性的情况，解决现有技术在执行复杂图像处理任务时并行处理能力不足的问题。与cpu和gpu相比，fpga在处理高强度计算任务时的功耗更低，从而延长设备的续航时间，同时减少散热需求和相关的硬件成本。
25、进一步地，本发明采用集成逻辑分析仪连接待验证图像数据模块，便于解决待验证图像数据模块在fpga中进行rtl级设计和实现的问题。
26、进一步地，本发明采用双倍速率同步动态随机存储器作为存储介质，能够极大提升数据的读写速度和存储效率，提升图像处理器原型验证平台的图像处理速度。
27、本发明提供一种基于fpga的图像处理器原型验证平台的图像验证方法，其中待验证图像处理模块通过在移植在fpga上的rtl代码对所述校验后图像数据进行处理，获得处理后图像数据。通过将图像处理算法实现为fpga上的rtl代码，可以充分利用fpga的并行计算特性，极大提高数据处理的吞吐量，相比传统的cpu或gpu具有更高的效率和更短的处理延时；同时本发明将rtl代码移植到fpga硬件系统平台上，能够在接近最终产品的实际运行环境中进行测试和优化，可以更早发现和解决潜在问题，提高图像处理器原型验证平台的可靠性和性能，减少后续开发阶段的返工和调整。
1.一种基于fpga的图像处理器原型验证平台，其特征在于，包括：中央处理单元、图像处理模块、异步收发传输器、第一同步动态随机存储器和第二同步动态随机存储器；
2.根据权利要求1所述的一种基于fpga的图像处理器原型验证平台，其特征在于，还包括集成逻辑分析仪，所述集成逻辑分析仪连接待验证图像处理模块，用于调试和监控所述待验证图像处理模块中的信号和数据流；同时在fpga内部捕捉并分析所述待验证图像处理模块中的信号。
3.根据权利要求1所述的一种基于fpga的图像处理器原型验证平台，其特征在于，还包括开关控制单元，用于在所述第二同步动态随机存储器内的图像数据校验成功后，驱动led进行提示。
4.根据权利要求1所述的一种基于fpga的图像处理器原型验证平台，其特征在于，所述第一同步动态随机存储器和第二同步动态随机存储器采用双倍速率同步动态随机存储器。
5.一种基于fpga的图像处理器原型验证平台的图像验证方法，其特征在于，基于权利要求1～4任意一项所述的图像处理器原型验证平台，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种基于fpga的图像处理器原型验证平台的图像验证方法，其特征在于，所述读取图像数据并进行校验，校验成功后，将校验后图像数据传输至待验证图像处理模块的步骤，具体包括：
7.根据权利要求5所述的一种基于fpga的图像处理器原型验证平台的图像验证方法，其特征在于，中央处理单元读取所述处理后图像数据，并和预期图像数据进行对比校验。
8.根据权利要求7所述的一种基于fpga的图像处理器原型验证平台的图像验证方法，其特征在于，将所述校验后图像数据存储至第二同步动态随机存储器内，等待待验证图像处理模块进行读取；
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求5～8任一项所述一种基于fpga的图像处理器原型验证平台的图像验证方法的步骤。
10.一种计算机程序产品，所述计算机产品包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求5～8任一项所述一种基于fpga的图像处理器原型验证平台的图像验证方法的步骤。
