發(fā)布時(shí)間：2017-12-19 02:20

  本文關(guān)鍵詞：基于FPGA的視頻圖像邊緣檢測(cè)優(yōu)化設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： FPGA 邊緣檢測(cè) Sobel算子 實(shí)時(shí)

【摘要】：圖像處理技術(shù)已經(jīng)逐漸融入人們的日常生活之中,其特點(diǎn)是數(shù)據(jù)運(yùn)算量大、處理速度高�，F(xiàn)場(chǎng)可編程器件(FPGA),其豐富的內(nèi)部邏輯存儲(chǔ)資源、高處理速度和可移植性等,使其廣泛應(yīng)用在實(shí)時(shí)圖像處理中。本文設(shè)計(jì)采用Altera公司的FPGA芯片,使用Verilog HDL硬件描述語(yǔ)言編寫(xiě)。結(jié)合Quartus II以及ModelSim仿真驗(yàn)證,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)FPGA實(shí)時(shí)Sobel圖像邊緣檢測(cè)優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過(guò)系統(tǒng)方案論證設(shè)計(jì)出硬件方案,其中主要包括視頻圖像采集、SDRAM緩存存儲(chǔ)、中值濾波、Sobel邊緣檢測(cè)優(yōu)化算法運(yùn)算和VGA顯示。首先,通過(guò)CMOS攝像頭采集實(shí)時(shí)視頻圖像,然后經(jīng)過(guò)FPGA數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)為二值圖像緩存至SDRAM中,再?gòu)腟DRAM中讀取數(shù)據(jù)進(jìn)行快速中值濾波降噪處理,濾波后數(shù)據(jù)送入Sobel邊緣檢測(cè)優(yōu)化算法模塊,最后將系統(tǒng)算法設(shè)計(jì)結(jié)果在VGA本地實(shí)時(shí)顯示。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,充分利用硬件資源的前提下,通過(guò)算法改進(jìn)和優(yōu)化,盡可能發(fā)揮FPGA并行性和流水線操作結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)。本文的核心內(nèi)容是Sobel算子邊緣檢測(cè)算法的硬件實(shí)現(xiàn)。本文提出一種快速中值濾波算法,可以快速獲取目標(biāo)中值,滿足實(shí)時(shí)性的快速響應(yīng)要求。對(duì)比傳統(tǒng)的Sobel算子的水平和垂直兩個(gè)方向,本文在此基礎(chǔ)上增加兩個(gè)方向模板,即共采用4個(gè)Sobel算子方向模板進(jìn)行算法優(yōu)化。結(jié)果表明,本系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)視頻圖像邊緣檢測(cè)的功能,并且優(yōu)化后算法邊緣檢測(cè)精度更高、抗噪聲能力更好。
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP391.41

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1306531