[发明专利]一种基于FPGA控制核心的图像采集及处理方法

摘要

本发明属于图像采集处理领域，具体涉及一种基于FPGA为控制核心的图像采集及处理方法。该方法主要是构建图像采集和处理SOPC系统，该系统包括Nios II软核处理器模块、CMOS图像传感控制器模块、FIFO控制器模块、SDRAM控制器模块、Canny边缘检测算法模块、VGA控制器模块。首先图像采集完成后缓存至FIFO，然后通过FPGA软件控制将FIFO中的图像数据传送到片外SDRAM芯片进行存储，再次将存储器中的图像图像处理算法进行处理，处理过程实现“乒乓操作”，处理后的图像再次存储到SDRAM。最后将获得的边缘图像通过VGA接口将处理后的图像进行显示。

主权项

一种基于FPGA为控制核心的图像及采集处理方法，该方法主要是在FPGA芯片上构建实现图像采集和Canny边缘检测处理的SOPC系统，该系统包括Nios II软核处理器模块、CMOS图像传感控制器模块、FIFO控制器模块、SDRAM控制器模块、Canny边缘检测算法模块、VGA控制器模块。图像采集及Canny边缘检测处理系统实现包括四个步骤：(1)图像采集并缓存至FIFO；(2)通过Nios II处理器软件控制将FIFO中的图像数据传送到片外SDRAM芯片进行存储；(3)将SDRAM存储器中的图像通过Canny边缘检测算法IP核进行处理，处理过程实现“乒乓操作”，处理后的图像再次存储到SDRAM；(4)将获得的存储于SDRAM中的边缘图像通过VGA接口将处理后的图像进行显示。本发明特征在于：(1)构建SOPC系统实现图像采集及Canny边缘检测处理，并将处理结果在显示器上显示。(2)将Canny边缘检测算法用硬件描述语言设计成IP核嵌入到SOPC系统，利用硬件描述语言并行执行指令的优势，在FPGA上实现Canny边缘检测算法的并行计算，从根本上提高了算法的执行速度，达到“实时采集、实时处理”的效果；(3)Canny算法边缘检测后的图像通过VGA接口进行显示，能够实时对处理效果进行监控，监控效果可以作为算法优劣的评判标准，为进一步实现算法优化做铺垫。