图像边缘检测的FPGA实现任务书

 2021-08-19 11:08

1. 毕业设计(论文)主要目标:

边缘检测是数字图像处理和模式识别的重要组成部分,在各个领域对于图像信息的提取分析有重要的作用。观察与分析目标物边缘的变化,可以获知物体的移动,面积的变化等重要的信息,因而高效率,高准确度的边缘检测系统是实际中所需求的。而FPGA芯片的发展,其设计灵活,可靠性高,处理效率高的特点,使其在图像处理方面得到广泛应用。本设计中,将了解学习图像的边缘检测算法,分析比较各类算法的优缺点,并结合FPGA的硬件特性,完成从图像采集,图像存储,图像处理到图像输出的基于FPGA的硬件图像边缘检测系统。可以实际应用于图像边缘信息的采集提取中。

2. 毕业设计(论文)主要内容:

图像的边缘检测,其本质是提取出图像中物体与物体,物体与背景的交界处。边缘从微观角度看就是灰度值发现明显变化的地方,及其周围像素灰度值发生发生急剧变化的像素的集合。因此边缘检测算法的基本原理也是计算像素灰度值在各个像素点的一阶导数或二阶导数。常用的算子有Laplacian算子,Roberts算子,log算子,Soble算子等。为了用硬件实现边缘检测算法,需要对边缘检测的算法本质有比较透彻的了解认识,并对比各种算子的优缺点,选择适于硬件实现的算法。由于要设计出从采集,到处理,到输出的硬件系统,涉及FPGA对于摄像头,显示屏,存储器的驱动,以及FPGA逻辑电路实现检测算法的设计。设计过程中将学习熟悉FPGA的开发环境以及开发流程,完成FPGA对各基本模块的驱动,并用硬件语言描述设计FPGA的逻辑电路实现数字图像的边缘检测模块。最终搭建完整的基于FPGA的图像边缘检测系统。并对系统的实际效果和应用性进行测试和改进。同时,将研究过程,方法及测试结果总结完成设计论文。

3. 主要参考文献

[1]叶敏,周文晖,顾伟康.基于FPGA的实时图像滤波及边缘检测方法.传感技术学报,2007,20(3):623-627.[2]曾欢,王浩.图像边缘检测算法的性能比较与分析.现代电子技术,2006,29(14):53-55.

[3]陈伦海,黄君凯,杨帆,康徐立.基于FPGA的实时边缘检测系统.液晶与显示,2011,26(2).

[4]Donald G. Bailey.基于FPGA的嵌入式图像处理系统设计[M].北京:电子工业出版社,2013.[5]王绍雷,赵进创,周毅.基于FPGA的图像边缘检测系统的设计[J].电子技术应用,2007,33(6):40-42.

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