基于FPGA的實(shí)時(shí)圖像邊緣檢測(cè)系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著集成電路技術(shù)的高速發(fā)展，單芯片圖像處理成為目前的研究開(kāi)發(fā)熱點(diǎn)之一。FPGA結(jié)合了微電子技術(shù)、電路技術(shù)、EDA技術(shù)，使設(shè)計(jì)者可以集中精力進(jìn)行系統(tǒng)邏輯功能的設(shè)計(jì)，縮短了設(shè)計(jì)周期，提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量。 本論文基于Altera公司CycloneII系列的FPGA芯片，研究并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)圖像邊緣檢測(cè)的單芯片系統(tǒng)。系統(tǒng)的整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程是在QuartusII以及DE1等軟硬件環(huán)境下完成的，內(nèi)容主要包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分析以及各模塊的設(shè)計(jì)、仿真以及系統(tǒng)在硬

2、件上的驗(yàn)證。其中詳細(xì)論述了乒乓操作在本系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)方式，通過(guò)VHDL實(shí)現(xiàn)了攝像頭驅(qū)動(dòng)、視頻數(shù)據(jù)流的格式化、FIFO的讀寫(xiě)操作、亮度數(shù)據(jù)的處理、邊緣數(shù)據(jù)的處理以及液晶顯示驅(qū)動(dòng)等若干模塊。 和傳統(tǒng)通過(guò)軟件以及處理器實(shí)現(xiàn)圖像處理不同，論文完全基于硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)，包括進(jìn)行亮度計(jì)算以及邊緣檢測(cè)的處理機(jī)，有效的節(jié)約了系統(tǒng)資源，為今后的單芯片處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)打下了堅(jiān)實(shí)的理論與實(shí)踐基礎(chǔ)。為了滿足系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性的要求，在系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)中采用了乒乓讀寫(xiě)操作方式