基于fpga的视频图像边缘检测优化设计

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1、分类号ＴＰ巧１：．１单拉代码；ｉ〇３６１《获化义乂學０ａｎ肌１ＵＮＩＶＥＲ別ＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ龜１圓圓ｊ？１论文题目：基于ＦＰＧＡ的视频图像边缘检测优化设计■■．作者姓名；全海峰—专业名称：控制巧学与工程蔡俊副教授完成时间；二〇—六年六月中图分类号：ＴＰ７５１．１论文编号：：４１３１０密级学科分类号：公开安徽理工大学硕去学位论文基于ＦＰＧＡ的视频图像边缘检测优化设计作者姓名：全海峰专业名称：控制

2、科学与工稱研究方向：视频图像化理导师姓名：蔡俊副教授导师单位：安徽理工大学答辩委员会主席；张毅论文答辩日期：２０１６年６月３日Ｉ安徽理工大学研究生处２０１６年６月３日ｏｐｔｉｍａｌＤｅｓｉｇｎｏｆＶｉｄｅｏＩｍａｇｅＥｄｇｅＤｅｔｅｃｔｉｏｎＢａｓｅｄｏｎＦＰＧＡＣａｎ化ｄａｔｅ：ＴｏｎｇＨａｉｆｅｎｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ；ＣａｉＪｕｎＳｃｈｏｏｌｏｆｌｌａｉＥｉｉＥｅｃｔｒｉｃａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｏｎｎｇｎｅｅｒｎｇＡｎＨｕｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅ

3、ｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＮｏ．．．１６８ＳｈｕｎｅｎＲｏａｄＨｕａｉｎａｎ３２００１ＰＲＣＨＩＮＡ，ｇｇ，＾，独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｌ义标注和致谢的地方Ｌ乂外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得一室盤望主么堂。与我＿或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。、学位论文作者签名：曰期：Ｍｉ年月曰＿＿＿＿Ｌｉ学位论文版权使用授

4、权书本学位论文作者完全了解安徽理工大学有保留、使用学位论文的规定，巧：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于安徽莲工大学。学校有权保留并向国家有关部口或化构送交论文的复印件和＾禮盘１，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽理工大学可乂将学位论文的全部或部分巧容编入有关数据库进行检索、，可Ｌ乂采用影印缩印或担描等复制手段保存、编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）：■学位论文作者签《签字曰期：＾年ｉ月＾曰导师签名：签字曰期曰：年月《备＾摘要图像处理技术已经逐渐融入人们的日常生活之中，其特点是数

5、据运算量大、处理速度高。现场可编程器件（ＦＰＧＡ），其丰富的内部逻辑存储资源、高处理速度和可移植性等。，使其广泛应用在实时图像处理中本文设计采用Ａｌｔｅｒａ公司的ＦＰＧＡ芯片，使用ＶｅｒｉｌｏｇＨＤＬ硬件描述语言编写。结合ｕａｒｔｕｓＩＩＷ及ＭｏｄｅｌＳｉｍ仿真验证，实现系统ＦＰＧＡ实时ＳｏｂｅｌＱ图像边缘检测优化设计。通过系统方案论证设计出硬件方案，其中主要包括视频图像采集、ＳＤＲＡＭ缓存存储、中值滤波、Ｓｏｂｄ边缘检测优化算法运算和ＶＧＡ显示。首先，通过ＣＭＯＳ摄像头采集实时视频图像，然后经过ＦＰＧＡ数据格式转为二值图像缓

6、存至ＳＤＲＡＭ中，再从ＳＤＲＡＭ中读取数据进行快速中值滤波降噪处理，滤波后数据送入Ｓｏｂｅｌ边缘检测优化算法模块，最后将系统算法设计结果在ＶＧＡ本地实时显示。在设计过程中，充分利用ＦＰＧＡ硬件资源的前提下，通过算法改进和优化，尽可能发挥并行性和流水线操作结构的优势。Ｓｏｂｅ一本文的核也内容是ｌ算子迈缘检测算法的硬件实现。本文提出种。快速中值滤波算法，可Ｗ快速获取目标中值，满足实时性的快速响应要求对比传统的Ｓｏｂｅｌ算子的水平和垂直两个方向，本文在此基础上增加两个方向模板，即共采用４个Ｓｏｂｄ算子方向模板进行算法优化。结果表明，本系

7、统能实现实时视频图像边缘检测的功能，并且优化后算法边缘检测精度更高、抗噪声能力更好。图５８］参３［則表［［叫关键词；ＦＰＧＡ；边缘检测；Ｓｏｂｅｌ算子；实时分类号：１Ｔ７５１．１ＩＡｂｓｔｒａｃｔＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｅｄｇｅｏｆｉｍａｇｅｉｓｔｈｅｍｏ巧ｂａｓｉｃ色ａｔｕｒｅｏｆｉｍａｇｅ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｆｏｒｉｍａｇｅａｎａｌｙｓｉｓ．Ｉｍａｇｅｅｄｇｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｄｉｇ

8、ｉｔａｌ