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伴随着如今图像处理技术和视频监控电子技术向精密高速便携式飞速发展，使用基于FPGA为核心的SOPC片上系统的解决方案为实现目标图像的采集、存储和图像数字处理及显示提供了全新的思路。而实现图像边缘检测的算法是图像处理和计算机视觉等领域最基本的技术，如何快速、精确进行边缘检测又是图像处理中的一个难题。由于图像边缘检测在实际的应用中有着很大的价值所以图像边缘检测基本算法和基于这种算法的可编程逻辑器件上的实现一直是国内外研究的热点。本文对基于nios Ⅱ的实时图像边缘检测系统进行了研究，查阅了大量资料充分了解了当今数字图像处理的实现方法和应用。特别对图像边缘检测算法进行了深入的研究，设计了一种运用Altera公司提供的DE2开发板为开发平台，将SOPC技术应用于图像采集存储和图像处理来实现图像边缘检测。系统采用Nios Ⅱ软核处理器作为总控制器，将CMOS传感器采集到的视频图像经过图像数字化、解码后缓存到SRDAM，然后再通过Avalon端口将视频图像从SDRAM中读取出来，经过格式转换和空间转换后采集来的图像依次进行去噪处理和图像边缘的提取。图像边缘检测采用Sobel算子，滤波采用中值滤波并经过Matlab/Simulink建模和仿真生成SOPC用户自定义IP添加于Nios Ⅱ系统构成系统主要的图像处理模块。最后处理得到的帧图像信息通过VGA显示器实时显示。文中详细论述了图像边缘检测系统各个模块的设计方法。以Quartus Ⅱ9.0和Matlab为主要的软件开发环境，在SOPC Builder平台下完成Nios Ⅱ系统的构建，在完成图像处理系统的硬件设计后，在Nios Ⅱ IDE平台下成功的开发了系统软件。最终的图像边缘检测系统在Altera的DE2开发平台上进行下载，经过测试验证，图像存储和显示功能正常达到了预期的图像边缘检测的效果，满足了实时处理的要求，对于SOPC技术实现图像处理是一次有益的尝试。