基于FPGA的图像边缘信息提取实现_开题报告

中国科学技术大学软件学院软件工程实验项目环节

开题报告

项目名称：FPGA的图像边缘信息提取实现成员名单：诸葛瑜亮张广帆姜中正

导师：翟建芳

工程领域：视频图像处理

研究方向：视频采集，图像处理

开题时间：2012年11月29号

中国科学技术大学软件学院

填表日期：2010年11月29日

一、简况

名称中文基于FPGA的图像边缘信息提取实现

英文FPGA based on the image edge information extraction

项目组成员名单姓名学号项目中的分工签章诸葛瑜亮SA12226293 负责视频图像的提取

张广帆SA12226269 中值滤波的调研、理解和实现

姜中正SG12225033 边缘检测的调研、理解和实现

中英文摘要

视频图像处理作为一种重要的现代技术，已经在通信、航天航空、遥感遥测、生物医学、军事、信息安全等领域得到广泛的应用。视频图像处理特别是高分辨率图像实时处理的实现技术对相关领域的发展具有深远的意义。

随着科学技术的进步，视频图像的采集和处理的应用需求也日益增加。传统的采集和处理主要依赖于PC机，以及其它的专用的集成电路板来实现的，由于功能比较单一，体积较大，且受到处理速度的限制，已经逐渐不能满足实际的要求。由于FPGA的技术发展很快，运算能力不断增强，运算速度越来越快，成本也在不断降低。目前FPGA的技术已经广泛地应用在各个领域中，从军事到民用，从航空航天到生产生活，都越来越多地使用FPGA。

因此，本设计的视频采集与处理系统采用了可编程逻辑器件FPGA，来完成视频图像的传输。选取了适合实际需要的当前业界内运算速度较快的算法。FPGA上V erilog程序功能的模块化和可复用性，可以提高设计效率，从而得到可靠而优化的设计。

Video image processing as one of the most important modern technology, has been in the communications, aerospace, military, remote sensing, biomedicine, information security and other fields which have a wide range of applications.Especially for high resolution image and the realization of real time processing technology on areas ,Video image processing has a development of far-reaching significance.

With the progress of science and technology, video image acquisition and processing of the application demand also increases increasingly.The traditional collection and treatment depends mainly on the PC machine, and other special integrated circuit boards to achieve. Because of its single function, large volume, and processing speed limitations, it has been gradually cannot meet the actual requirements. FPGA technology is developing very fast.It has fast computing power,and low cost.The current FPGA technology has been widely applied in various fields, from military to civilian, from aerospace to production and living, are increasingly using FPGA.

Therefore, the design of video collection and processing system uses a programmable logic device FPGA, to complete the image acquisition and image compression.we also select suitable to the actual needs of the current industry fast algorithm.FPGA Verilog procedures of the functional modularity and reusability, and can improve the design efficiency, so as to get the reliable and optimum design.

主题词主题词数量不多于三个，主题词之间空一格（英文用“/ ”分隔）

中文FPGA/边缘提取/图像处理/中值滤波

英文FPGA/ Edge extraction / Image processing/ median filter

二、选题依据

1．阐述该选题的研究意义，或工程设计的价值和意义，国内外概况和发展趋势，选题的先进性和实用性，技术难度，开发环境。

研究意义：随着信息技术的飞速发展，信息采集不再停留在文字类型上，实时的、高品质的图像和视频信息是许多决策者和科技人员获得动感和感性认识的源泉。

视频采集在这方面发挥了很大的作用，越来越受到人们的重视。如今，网络技术已经发展得非常成熟，通过网络实现远程监控是视频采集技术的一个发展趋势。

使用FPGA嵌入式系统实现视频图像采集，然后通过网络传输图像数据更是其中的热点。系统将设备采集到的数据通过网络传送到视频服务器或视频监控中心的数据库中，从而实现嵌入式系统利用Internet技术实现低成本网络互联、信息沟通。

国内外状况：目前，数字图像处理技术已经成为计算机科学，医学，生物学，工程学，信息科学等领域各学科之间学习和研究的对象。数字图像处理经历了四个阶段：初创期，发展期，普及期和实用化

未来的展望：未来图像处理的发展将向高清晰度及实习图像处理的理论及技术研究，高速传输，高分辨率，三维成像或多维成像，多媒体化，智能化等方向发展。

同时需要更新的理论研究与更快的算法研究。本次课题就是具备了实时性。

技术难度：对实时视频进行采集，要减少对噪声的敏感度，同时要尽量的清晰，对图像进行中值滤波和边缘检测等算法。

开发环境：基于FPGA平台的开发，运用Verilog硬件语言, Quartus II操作平台。