闲庭信步使用图像验证平台加速FPGA的开发:第十五课——基于sobel算子边缘检测的FPGA实现

(本系列只需要modelsim即可完成数字图像的处理,每个工程都搭建了全自动化的仿真环境,只需要双击top_tb.bat文件就可以完成整个的仿真,大大降低了初学者的门槛!!!!如需要该系列的工程文件请关注知识星球: 成工fpga, https://t.zsxq.com/DMeqH,关注即送200GB学习资料,链接已置顶!)

上个系列中成工有说过,只要有视频处理能力的开发板,基于sobel算子的边缘检测例程是必不可少的,最主要的原因就是sobel算子实现起来非常的简单。对于我们来说,由于已经实现了图像行缓存data_cache模块,那实现基于sobel算子的边缘检测更加简单。

sobel算子如下所示,简单起见,我们不使用乘法和开方运算,直接使用绝对值求和。

在\src\sobel文件夹下新建sobel.sv文件,基本功能如下,先使用组合逻辑求出Gx和Gy的绝对值求和G,然后使用时序逻辑实现G和阈值threshold的比对。可以使用相位polarity来设置边缘是黑色还是白色的。

在top文件中,例化了rgb2ycbcr模块和sobel模块,分别获取灰度图像并对灰度图像进行边缘检测。

在tb_image_sim文件中的第二个initial块中,将图像测试平台和FPGA硬件仿真的结果保存并比对。

双击sim文件夹下的top_tb.bat文件,完成系统的自动化仿真。

可以看到在modelsim的Transcript有如下的打印信息,图像测试平台和FPGA硬件仿真的结果一致。

打开img文件夹,也可以看到图像测试平台和FPGA硬件仿真的结果是一致的(no_seq*是图像测试平台处理后的图片,seq*是FPGA硬件仿真处理后的结果)。

当然也可以设置polarity将相位反一下,对比图像如下所示。

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