【摘 要】
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数字图像处理技术是当今社会的研究热点,而边缘检测在数字图像处理中处于关键的一步,在裂纹检测、视频监控等领域中广泛应用。传统软件串行实现图像处理算法效率低、难以满足实时性的要求。而FPGA具有功耗低、并行处理能力强,速度快等优点,可以方便地对摄像头采集的图像进行实时处理,其在图像处理以及高速计算的应用系统中具有很大的研究意义。因此一套集成了图像采集和实时处理的系统具有很大的应用前景。本设计提出了一种
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数字图像处理技术是当今社会的研究热点,而边缘检测在数字图像处理中处于关键的一步,在裂纹检测、视频监控等领域中广泛应用。传统软件串行实现图像处理算法效率低、难以满足实时性的要求。而FPGA具有功耗低、并行处理能力强,速度快等优点,可以方便地对摄像头采集的图像进行实时处理,其在图像处理以及高速计算的应用系统中具有很大的研究意义。因此一套集成了图像采集和实时处理的系统具有很大的应用前景。本设计提出了一种基于CMOS摄像头+FPGA+SDRAM存储器+上位机的图像采集与处理系统。通过串口将基于FPGA的Sobel边缘检测与上位机结合,实现控制边缘检测区域大小以及调节边缘检测阈值的功能。工作内容如下:（1）采用Cyclone IV系列的EP4CE15F23C8作为主控芯片设计图像采集与处理,设计了SCCB接口,完成对摄像头OV7670的寄存器配置,将摄像头采集过来的图像做灰度化、高斯滤波、sebel边缘检测等处理。（2）根据SDRAM的工作原理采用状态机设计其控制器,结合乒乓操作和异步FIFO解决跨时钟和速率不匹配的问题,完成图像存储模块的设计。（3）根据VGA显示原理完成VGA驱动模块的设计,边缘检测的结果能够实时地在显示屏上显示出来。（4）设计了串口与FPGA通信模块,完成上位机与FPGA通信的设计,通过上位机给FPGA发送指令,FPGA解析接收过来的指令完成相应的功能。上位机具有图像采集、边缘检测、串口调试以及控制边缘检测区域大小和位置的功能。
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