圖像Sobel處理的FPGA多核矩陣實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著數(shù)字圖像處理技術(shù)在近幾十年來(lái)的迅猛發(fā)展，數(shù)字圖像處理技術(shù)被廣泛應(yīng)用于航空航天、通信、醫(yī)學(xué)及工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域中，F(xiàn)PGA等可編程器件的硬件實(shí)現(xiàn)圖像處理也取代了軟件實(shí)現(xiàn)圖像處理成為了近幾年的熱門(mén)領(lǐng)域。但隨著圖像分辨率的越來(lái)越高，圖像處理的數(shù)據(jù)量越來(lái)越大，處理也非常耗時(shí)。
　　而隨著實(shí)時(shí)圖像器材技術(shù)的不斷發(fā)展，圖像的產(chǎn)生量和處理需求也快速發(fā)展，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)單核處理器計(jì)算能力的發(fā)展速度。
　　為了盡可能加快圖像處理速度，需要使用專(zhuān)門(mén)設(shè)

2、計(jì)的多核處理器及其互聯(lián)結(jié)構(gòu)，當(dāng)前的FPGA產(chǎn)品已經(jīng)可以在原理上把這種構(gòu)思化為現(xiàn)實(shí)。
　　本文分析了多核處理器的發(fā)展現(xiàn)狀和未來(lái)前景以及圖像處理技術(shù)中常見(jiàn)的幾種算法，并根據(jù)算法處理過(guò)程中可能存在的并行性，結(jié)合FPGA的工作原理和工作流程，提出了一種基于FPGA的多核矩陣處理器設(shè)計(jì)。多核矩陣處理器采用同構(gòu)多核結(jié)構(gòu)，將圖像處理過(guò)程中可能存在的并行數(shù)據(jù)傳送和數(shù)據(jù)計(jì)算盡可能的分配給多個(gè)處理核同時(shí)工作，希望達(dá)到最大并行性，并且每一個(gè)處理核實(shí)現(xiàn)的

3、功能簡(jiǎn)單專(zhuān)一，代碼簡(jiǎn)短讀取效率高，這樣可以大幅提高圖像處理在應(yīng)用中的速度，減少圖像處理所需的時(shí)間。本文以圖像Sobel處理為例，闡述了多核矩陣處理器中每一部分模塊的的功能、核內(nèi)數(shù)據(jù)的計(jì)算傳送流程以及核間數(shù)據(jù)傳送設(shè)計(jì)、時(shí)鐘設(shè)計(jì)。
　　本文主要完成了圖像Sobel處理的多核矩陣處理器的設(shè)計(jì)，Verilog語(yǔ)言和代碼設(shè)計(jì)，通過(guò)Altera公司的QuartusII9.0開(kāi)發(fā)軟件、第三方仿真工具M(jìn)odelsimSE6.6和Synplify