基于FPGA的8方向Sobel自适应阈值边缘检测系统设计与实现

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。