Sobel边缘检测的FPGA实现

A-Lin

Sobel边缘检测的FPGA实现

引 言
随着设计复杂度的增加，使用IP核已经成为一种常用的设计方法。QUARTusⅡ软件 提供的Megafunt-tions是基于ALTEra底层硬件结构最合理的成熟应用模块，在代码中 使用Megafunctions这类IP资源，不但能将设计者从繁琐的代码编写中解脱出来，更重 要的是，在大多数情况下Megafunctions的综合和实现结果比用户编写的代码更优。而 且只需要简单地设置选取宏功能模块的相关参数就可以在程序中调用它们，因此宏功 能模块的使用也十分方便。QuartusⅡ的Mega-functins中包含有算术运算 (Arithmetic)、逻辑门(Gates)、I／O、存贮器(Storage)等四个系列，可以根据系统 设计需求灵活选用。 在实时图像处理中，用Sobel算子进行物体的边缘检测是经常用到的算法，由于对 处理速度要求较高，因此用纯软件的方法很难达到要求。而FPGA对同时可完成的处理 任务几乎没有限制，适合高速、并行信号处理，并且FPGA密度高、容量大，有内置存 储器、容易实现，所以FPGA广泛用于实时图像处理系统中。 在此通过调用基于RAM的移位寄存器altshifttaps、可编程乘加器altmult add、 可编程多路并行加法器parallel_add和参数化绝对值运算模块lpm_abs，实现了基于 FPGA的Sobel边缘检测。最后给出设计系统的仿真结果，通过与Matlab仿真结果相比 较，可以看出该设计获得了很好的边缘检测效果。

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