金大超，冷建伟

（天津理工大学 自动化学院，天津 300384）

基于FPGA边缘检测算法的设计

金大超，冷建伟

（天津理工大学 自动化学院，天津 300384）

在现场可编程门阵快速发展的背景下，列针对目前的数字图像处理的数据处理量大和处理速度慢等问题，提出了一种基于FPGA的实时图像边缘检测算法的实现方案，对sobel边缘检测在modelsim和FPGA硬件平台上进行了综合的仿真与验证，获得了相对较好的边缘检测效果，能够为以后实时监控系统中的减少数据处理量和提高处理速度提供保障。

sobel；实时图像；边缘检测；FPGA

边缘检测是图像处理、计算机视觉中的重要内容和基础，在卫星和军事领域中的图像监控、识别跟踪的重要前提环节，是图像识别和跟踪的重要依据，在一些重要的领域，传统的软件实现方法速度较慢，丢帧现象普遍，很难满足速度、精度的要求[1-2]。现场可编程门阵列（FPGA）由于其开发周期短、并行运算的处理能力，在图像处理领域得到了快速发展[3]，通过FPGA的硬件逻辑电路对实时图像的预处理可以以及图像处理中的并行优势提高图像处理的速度，满足系对图像和数据处理的实时要求。

1 sobel边缘检测算法

边缘检测实现的基本原理就是检测图像的特征发生变化的位置所在，通常图像的边缘类型有很多种，常见的可以概括为以下的三种基本类型：第一种就是图像的阶梯型的边缘，图像的灰度值从低跳跃到高；第二种是图像的屋顶型的边缘，其图像的灰度值从低逐渐变化到高，后在渐渐的减小；……