基于FPGA的图像边缘检测

基于FPGA的图像边缘检测
基于FPGA的图像边缘检测
 引言
 图像边缘检测是图像处理的一项基本技术，在工业、医学、航天和军事等领域有着广泛的应用。

图像处理的速度一直是一个难题。

虽然DSP具备指令流水线特性和很高的处理速度，但其速度仍然很受限制，而利用高速可编程逻辑器件FPGA/CPLD来设计图像边缘检测器可以很好的克服这个问题，是一种全新的解决方案。

 1 图像边缘检测算法
 用于图像边缘检测的算法很多，诸如Rorberts算子、Sobel算子、Prewitt 算子、Laplaceian算子等，由于Sobel算法只涉及到加法操作，并且可以取得很好的效果，所以是最常用的边缘检测算法。

由于图像在边缘附近会出现灰度上的突变，所以，Sobel边缘检测方法以原始图像灰度为基础，并通过考察图像每个像素在某个领域内灰度的变化，然后利用边缘邻近的一阶导数最大值来检测边缘，再设置权重来检测水平、垂直、左对角、右对角等各个不同方向上密度幅度的不同来实现边沿检测。

图1所示是一个3×3像素的举例，其水平、垂直、左对角和右对角图像上密度幅度的变化可以表示为：
 H=(Q0+Q3+Q3+Q6)-(Q2+Q5+Q5+Q8)。