圖像邊緣檢測算法的硬件實現方法研究

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1、圖像邊緣檢測算法的硬件實現方法研究圖像邊緣檢測算法的硬件實現方法研究摘要本文主要描述了如何使用基于Xilinx公司的Spartan-3ADSP1800AFPGA芯片的Aquila開發(fā)板完成一個實時視頻處理的系統。該系統的視頻采集使用PAL制式CCD攝像頭，視頻信號輸入的A/D解碼芯片為TI公司的tvp5150a芯片。輸入的模擬視頻信號經過A/D解碼轉換為符合PAL制式的數字視頻數據進入FPGA。FPGA對數字視頻數據進行處理后，將處理后的視頻數據以RGB565標準的格式輸入視頻編碼芯片Philips公司SAA7105芯片。并由該芯片完成D/A轉換后將結果輸出至VG

2、A接口，接顯示器顯示。即完成了一個實時視頻采集、處理即顯示的硬件系統。其中tvp5150a和SAA7105兩塊芯片需要利用I2C總線對其功能進行配置。本文描述了該系統對視頻數據采用基于Sobel算子的邊緣檢測處理的方法，通過實現對采集到的視頻數據進行基于Sobel算子的邊緣檢測并實時顯示，展現了該系統的實用性。本文中所描述的系統亦可實現多種基于單幀圖像的圖像處理，具有較強的適應性。且本系統具有較好的實時性。本文探討了如何定義FPGA中整個系統的架構以及具體的模塊劃分，并闡述了各個模塊實現的方法以及調試的過程。重點討論了在調試過程中遇到的一些困難及解決方法，希望能夠

3、對以后的開發(fā)者能有所幫助。關鍵詞：FPGA，Spartan-3ADSP1800A，PAL，I2C，sobel算子第48頁共48頁圖像邊緣檢測算法的硬件實現方法研究Real-timevideoprocessingsystemforhardwaredesignbasedonFPGAABSTRACTThispapermainlydescribedhowtousetheAquiladevelopmentboardbasedonXilinx’sSpartan-3ADSP1800AFPGAchiptocompleteareal-timevideoprocessingsyste

4、m.ThissystemusesthePALstandardCCDvideocameratocompleteVideosignalcollection.TheVideosignalistheinputsignalforTI’stvp5150achipwhichisanA/Dconverterandavideodecoder.ThedecoderconvertstheanalogvideosignalintodigitalvideodatawithPALformatandsendsthedataintoFPGA.ProcessedbyFPGA,thedigitalv

5、ideodataissenttothePhilips’sSAA7105videoencodingchipintheRGB565format.AftertheD/AconversionfinishedbytheSAA7105chip,theresultshowonamonitorthroughtheVGAinterface.Thatisacompletereal-timevideocollection,processinganddisplayhardwaresystem.Thetvp5150aandSAA7105chipneedtobeconfiguredbyI2C

6、bus.Thispaperdescribeshowtousethissystemtodetecttheedgeofthevideobasedonsobeloperatoranddemonstratestheusefulnessofthissystem.Thesystemdescribedinthispapercanachieveavariteyofimageprocessingsbasedononeframe,andhasstrongadaptability.Andthissystemhasagoodreal-timeprocessability.Thisarti

7、clediscussesthestructureofthewholesystemintheFPGA,howtodefineeachmodule’sfunction,howtofinisheverymoduleandhowtocommissioningthissystem.Thispaperfocusedontheprocessofcommissioning,andthedifficultiesencounteredandthesolutions,hopingtohelpthefuturedevelopers.Keywords:FPGA，Spartan-3ADSP1

8、800A，