基于FPGA的8方向Sobel自适应阈值边缘检测系统设计与实现

作者：柯青林; 张文涛; 余英铨; 方博闻

来源：现代电子技术, 2022, 45(24): 92-97.

DOI：10.16652/j.issn.1004-373x.2022.24.017

• 边缘检测
• 自适应阈值
• 8方向Sobel
• 数据传输
• 中值滤波
• 图像降噪

针对传统Sobel边缘检测算法需要人为设定阈值，且对图像复杂纹理的识别能力较弱等问题，文中提出一种图像自适应阈值及3×3算子的8方向Sobel边缘检测算法，并在现场可编程门阵列（FPGA）上通过流水线设计和乒乓操作加速实现。基于Xilinx公司的Spartan6系列FPGA硬件平台，将OV5640摄像头采集到的图像数据流缓存于SDRAM；再利用移位寄存器将图像数据传输至图像算法模块，经过图像中值滤波及8方向Sobel边缘检测算法进行处理；最后，通过驱动VGA实时显示视频图像的边缘信息。实验结果表明：利用文中算法并基于FPGA输出的图像，在有效降噪的同时能够较好地滤除虚假边缘并保留真实的边缘信息；相较于传统算法，利用所提算法处理后的图像边缘清晰度有明显提高，且系统具有良好的准确性和鲁棒性。

• 单位
  自动化学院; 桂林电子科技大学