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《基于fpga的圖像邊緣檢測系統(tǒng)設(shè)計》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、代號10701學(xué)號1101120368分類號TN919密級公開題(中、英文)目基于FPGA的圖像邊緣檢測系統(tǒng)設(shè)計DesignoftheImageEdgeDetectionSystemBasedonFPGA作者姓名林源晟指導(dǎo)教師姓名、職稱王柯儼副教授授學(xué)科門類工學(xué)學(xué)科、專業(yè)通信與信息系統(tǒng)提交論文日期二○一四年二月萬方數(shù)據(jù)西安電子科技大學(xué)學(xué)位論文獨創(chuàng)性(或創(chuàng)新性)聲明秉承學(xué)校嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)和優(yōu)良的科學(xué)道德,本人聲明所呈交的論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知,除了文中特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外,論文中不包含其他人已經(jīng)
2、發(fā)表或撰寫過的研究成果;也不包含為獲得西安電子科技大學(xué)或其它教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中做了明確的說明并表示了謝意。申請學(xué)位論文與資料若有不實之處,本人承擔(dān)一切的法律責(zé)任。本人簽名:日期:西安電子科技大學(xué)關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本人完全了解西安電子科技大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定,即:研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)單位屬西安電子科技大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件,允許查閱和借閱論文;學(xué)??梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容,可以允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存論文。同時本人保
3、證,畢業(yè)后結(jié)合學(xué)位論文研究課題再撰寫的文章一律署名單位為西安電子科技大學(xué)。(保密的論文在解密后遵守此規(guī)定)本學(xué)位論文屬于保密,在年解密后適用本授權(quán)書。本人簽名:日期:導(dǎo)師簽名:日期:萬方數(shù)據(jù)摘要圖像的邊緣包含了圖像大量關(guān)鍵信息,圖像邊緣檢測作為圖像處理的重要內(nèi)容,在許多領(lǐng)域有重要應(yīng)用。邊緣檢測算法具有數(shù)據(jù)量大,重復(fù)度高等特點,利用FPGA設(shè)計實現(xiàn)并行流水的圖像邊緣檢測,能大大提高算法實現(xiàn)效率,節(jié)約圖像處理時間。本文首先介紹了常用的邊緣檢測算法,經(jīng)過分析選用經(jīng)典的Sobel算法作為本系統(tǒng)的邊緣檢測算法。然后在Xilinx公司Spartan-3FPG
4、A平臺基礎(chǔ)上,采用分模塊設(shè)計方法,使用硬件描述語言設(shè)計實現(xiàn)了具有實時數(shù)據(jù)處理能力的Sobel邊緣檢測電路,并結(jié)合設(shè)計完成PCIExpress總線和SRAM緩存電路,構(gòu)建了包含數(shù)據(jù)輸入輸出鏈路完整的圖像邊緣檢測硬件系統(tǒng),實現(xiàn)了對輸入圖像緩存、邊緣檢測和存儲上傳至上位機的系統(tǒng)功能。本文詳細(xì)介紹了每個功能模塊的設(shè)計及其功能仿真結(jié)果,最后通過實際圖像測試驗證了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理功能。本系統(tǒng)能對傳輸速率不高于120MBps的序列圖像進(jìn)行實時處理。本系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)為更復(fù)雜的圖像處理的硬件實現(xiàn)和應(yīng)用提供了參考。關(guān)鍵詞:FPGA邊緣檢測圖像處理Sobel算子萬方數(shù)
5、據(jù)AbstractAlargenumberofcriticalinformationiscontainedintheedgeofimages.Asanimportantcontentofimageprocessing,imageedgedetectionhasbeenwidelyusedinmanyfields.Theedgedetectionalgorithmneedtoprocessalargeamountofdataanditsworkhashighrepeatability.Applyingtoimageedgedetection,FPG
6、Acanimprovetheefficiencyofthealgorithmimplementationsignificantlyandreducethetimeofimageprocessingbyusingparallelpipelinedesign.Inthisthesis,firstlysomecommonedgedetectionalgorithmsareintroduced.Afteranalysis,theclassicalSobelalgorithmischosentoachievetheedgedetectioninthepro
7、posedsystem.Then,basedontheSpartan-3FPGAplatformproducedbyXilinxCompany,withPCIExpressbusandSRAMcacheunit,usingmodulardesignmethodbyhardwaredescriptionlanguage,theproposedsystemachievesthefunctionofstoringtheinputimagedata,doingedgedetectionandstoringthedataprocessedintotheho
8、stcomputerandconstructsaunitedhardwareedgedetectionsystemwithdatainp