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基于FPGA的改进Sobel算子图像实时边缘检测系统
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作者 于波 田亚洲 +1 位作者 任金贝 李华宇 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第3期116-121,共6页
为了解决嵌入式软件不能对图像进行实时处理以及对带有噪声的图像处理效果不佳的问题,设计了基于改进Sobel算子的图像实时边缘检测系统,该系统在传统Sobel算子的基础上增加了检测方向和角度模板,并结合SCCB传输协议进行实时图像边缘检测... 为了解决嵌入式软件不能对图像进行实时处理以及对带有噪声的图像处理效果不佳的问题,设计了基于改进Sobel算子的图像实时边缘检测系统,该系统在传统Sobel算子的基础上增加了检测方向和角度模板,并结合SCCB传输协议进行实时图像边缘检测,进一步提高视频图像的传输速度和质量。系统以FPGA作为数字主控核心,使用OV5640摄像头采集图像,将采集的图像数据缓存到视频图像处理模块,对该模块进行色彩空间转换和Sobel边缘检测工作,将边缘检测的图像数据缓存到SDRAM读写控制模块,VGA驱动模块从SDRAM中读取数据并控制VGA显示器对边缘检测结果进行显示。实验结果表明:该系统能够完成对图像边缘检测的实时快速精确识别,相较于传统的Sobel算法,改进后的算法在处理复杂图像和噪声点较多的图像方面更有优势,适合低延时以及噪声干扰较为严重的场合。 展开更多
关键词 实时边缘检测 FPGA SCCB sobel算子 SDRAM
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基于GPU的快速Sobel边缘检测算法 被引量:27
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作者 左颢睿 张启衡 +1 位作者 徐勇 赵汝进 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期8-12,共5页
传统的Soble边缘检测算法的优化和实现都是针对常用处理器(CPU、DSP和FPGA等)提出的,难以应用在图像处理器(GPU)上。本文提出了一种基于NVIDIA公司CUDA架构图形处理器(GPU)的快速Sobel边缘检测算法。快速算法根据GPU的并行结构和硬件特... 传统的Soble边缘检测算法的优化和实现都是针对常用处理器(CPU、DSP和FPGA等)提出的,难以应用在图像处理器(GPU)上。本文提出了一种基于NVIDIA公司CUDA架构图形处理器(GPU)的快速Sobel边缘检测算法。快速算法根据GPU的并行结构和硬件特点,采用了纹理存储技术、多点访问技术和对称计算技术三种加速技术,优化了数据存储结构,提高了数据访问效率,降低了算法复杂度。实验结果表明,快速算法充分利用了GPU的并行处理能力,在处理4096×4096分辨力的8位灰度图像时速度可达190fps,是基于CPU实现的122倍。 展开更多
关键词 GPU CUDA sobel 边缘检测
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利用Sobel-Zernike矩算子的快速亚像素边缘检测方法 被引量:24
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作者 曲迎东 崔成松 +2 位作者 陈善本 李金权 李庆春 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期59-61,共3页
利用Sobel算子快速检测出所有可能的边缘点;再利用Zernike矩算子以亚像素精度重新定 位边缘。为提高定位精度,根据Zernike矩理论,推导了2个77的模板。测试结果表明,该方法定位精度接近于Zernike矩算子,而算法运行时间仅为0.91s。
关键词 图像处理 边缘检测 sobels算子 Zernikemoments算子
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基于Sobel的FPGA图像边缘检测系统设计 被引量:4
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作者 宋倩男 刘光柱 +1 位作者 武乐林 盖明均 《电子测量技术》 北大核心 2024年第13期68-73,共6页
随着机器视觉相关领域的研究与发展,对图像处理的要求变得更加复杂和多样,而处理实时图像时,边缘信息检测变的尤为重要。本文设计了一种基于Sobel算法的FPGA图像边缘检测系统,实时进行视频图像的采集、处理和显示。采用自适应阈值和非... 随着机器视觉相关领域的研究与发展,对图像处理的要求变得更加复杂和多样,而处理实时图像时,边缘信息检测变的尤为重要。本文设计了一种基于Sobel算法的FPGA图像边缘检测系统,实时进行视频图像的采集、处理和显示。采用自适应阈值和非极大值抑制算法,结合8方向Sobel边缘检测算法以提升检测精度,进行改进前后的Sobel边缘检测算法的仿真验证和硬件实现。采用流水线设计产生滑窗加速图像处理,增强图像处理的实时性。硬件综合实验表明,设计的基于Sobel算法的FPGA图像边缘检测系统,能高效地实现视频流的图像边缘检测,处理图像速度提升57%,边缘细节检测全面,增强视频图像处理效率,可用于目标识别及跟踪研究。 展开更多
关键词 FPGA sobel边缘检测 自适应阈值 非极大值抑制
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亚像素级数字图像弱边缘小目标快速检测算法
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作者 谢绍敏 李新荣 《现代电子技术》 北大核心 2024年第13期23-26,共4页
小目标往往在图像中占据较少的像素区域,与背景色彩相近,导致对其检测面临目标分辨率低、目标与背景相似度高等问题,使得传统的像素级定位方法无法满足亚像素精度的检测需求。为此,文中研究亚像素级数字图像弱边缘小目标快速检测算法。... 小目标往往在图像中占据较少的像素区域,与背景色彩相近,导致对其检测面临目标分辨率低、目标与背景相似度高等问题,使得传统的像素级定位方法无法满足亚像素精度的检测需求。为此,文中研究亚像素级数字图像弱边缘小目标快速检测算法。基于三次B样条小波模极大值方法多层分解并计算图像弱边缘的模极大值,获取弱边缘细节图像,将其输入亚像素级的Franklin矩方法中,对其旋转处理,检测亚像素弱边缘目标点,采用最大类间方差法确定最佳灰度差阈值,提升图像弱边缘小目标快速检测能力。测试结果显示:图像信杂比增益均在0.017以下;背景抑制因子结果均在0.922以上;亚像素坐标计算结果和实际结果之间的误差均低于(0.11,0.13),清晰呈现了弱边缘小目标的分布情况。 展开更多
关键词 亚像素级 数字图像 边缘 小目标 快速检测 模极大值 Franklin矩 灰度差阈值
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基于Sobel算子桥接的双编码器路面裂缝检测网络 被引量:1
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作者 蓝章礼 徐元通 +2 位作者 赵胜薇 张洪 黄大荣 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期18-24,33,共8页
为提高道路路面裂缝的检测精度,针对路面裂缝的多态性和噪声复杂等问题,提出了一种基于Sobel算子桥接的双编码器路面裂缝检测网络,双编码器由原图编码和梯度编码两部分组成,以解决单编码器容易丢失梯度信息的问题。首先,原图编码结果通... 为提高道路路面裂缝的检测精度,针对路面裂缝的多态性和噪声复杂等问题,提出了一种基于Sobel算子桥接的双编码器路面裂缝检测网络,双编码器由原图编码和梯度编码两部分组成,以解决单编码器容易丢失梯度信息的问题。首先,原图编码结果通过桥接Sobel算子计算8个方向产生梯度编码的编码信息;然后,将原图编码结果与梯度编码结果通过一个多尺度的边缘信息弥补模块,以增强裂缝的边缘信息;最后,引入动态通道图卷积获得通道之间存在的拓扑关系,以突出重要通道的语义特征。研究结果表明:所提出的方法在DeepCrack、CamCrack789和CFD这3个基准数据集上取得较好的结果;综合指标ODS在DeepCrack、CamCrack789和CFD数据集分别为87.75%、85.05%、78.83%。 展开更多
关键词 道路工程 路面裂缝检测 双编码器 sobel算子 边缘信息弥补 动态通道图卷积
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基于Sobel算子的图像边缘检测研究 被引量:192
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作者 袁春兰 熊宗龙 +1 位作者 周雪花 彭小辉 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期85-87,共3页
在图像处理中,提出了一种新的边缘检测算法,该算法首先对由Otsu算法所得图像进行形态学的去除孤立像素和闭运算操作,然后再用Sobel算子进行边缘检测,最后将所得图像与用Sobel算子直接对原始图像进行边缘检测的图像相加。最后用MATLAB对... 在图像处理中,提出了一种新的边缘检测算法,该算法首先对由Otsu算法所得图像进行形态学的去除孤立像素和闭运算操作,然后再用Sobel算子进行边缘检测,最后将所得图像与用Sobel算子直接对原始图像进行边缘检测的图像相加。最后用MATLAB对数字图像和红外图像都进行了仿真。仿真结果表明,该算法改善了单一的用Sobel算子检测对垂直与水平方向敏感,其他方向不敏感的不足,提高了Sobel边缘检测算子的性能,具有良好的检测精度。此算法不仅适用于数字图像还适用于红外图像。 展开更多
关键词 图像处理 边缘检测 sobel算子 OTSU算法
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基于八方向Sobel算子的边缘检测算法 被引量:52
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作者 郑英娟 张有会 +2 位作者 王志巍 张静 范胜娟 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2013年第11A期354-356,共3页
针对传统图像边缘检测方法检测效果不理想的问题,提出一种基于八方向Sobel算子的边缘检测算法。采用0°、22.5°、45°、67.5°、90°、112.5°、135°、157.5°8个方向的模板进行检测,能较好地检测出... 针对传统图像边缘检测方法检测效果不理想的问题,提出一种基于八方向Sobel算子的边缘检测算法。采用0°、22.5°、45°、67.5°、90°、112.5°、135°、157.5°8个方向的模板进行检测,能较好地检测出不同方向的边缘。在检测过程中,考虑到邻域内像素到中心像素距离不同,对中心像素的贡献不同,算法根据该像素到中心像素欧氏距离对邻域内像素进行加权,使得距中心像素越近,其权值越大。实验表明,算法检测出的图像边缘较为完整,轮廓线清晰且连续性较好。 展开更多
关键词 边缘检测 sobel算子 八方向 权值
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一种结合sobel算子和小波变换的图像边缘检测方法 被引量:27
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作者 张宇伟 王耀明 蒋慧钧 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2007年第4期133-134,161,共3页
提出了一种基于数据融合的边缘检测方法。该方法对原始图像分别采用sobel算子和基于离散小波变换两种方法提取边缘,然后将两种方法的检测结果进行数据融合,得到一幅新的边缘图像。实验证明,融合后的图像边缘集合了两种检测方法的优点,... 提出了一种基于数据融合的边缘检测方法。该方法对原始图像分别采用sobel算子和基于离散小波变换两种方法提取边缘,然后将两种方法的检测结果进行数据融合,得到一幅新的边缘图像。实验证明,融合后的图像边缘集合了两种检测方法的优点,是一种有效的图像边缘检测方法。 展开更多
关键词 离散小波变换 边缘检测 数据融合 sobel算子
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基于Sobel算子的车辆轮廓边缘检测算法 被引量:16
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作者 吴国伟 谢金法 郭志强 《河南科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2009年第6期38-41,共4页
本算法是在经典Sobel算子基础上,结合汽车本身的实际情况,增加了6个方向模板,同时利用基于L2范数的各同性扩散去噪模型消除噪声,最终得出汽车轮廓图。仿真结果表明:该算法对汽车图像的噪声干扰有较强的抑制能力,汽车轮廓提取定位更准,... 本算法是在经典Sobel算子基础上,结合汽车本身的实际情况,增加了6个方向模板,同时利用基于L2范数的各同性扩散去噪模型消除噪声,最终得出汽车轮廓图。仿真结果表明:该算法对汽车图像的噪声干扰有较强的抑制能力,汽车轮廓提取定位更准,精度更高,图像更清晰。 展开更多
关键词 边缘检测算法 车辆轮廓 噪声 sobel算子
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高能闪光照相中Sobel算子的边缘检测方法 被引量:13
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作者 张小琳 景越峰 刘军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1729-1733,共5页
针对高能闪光照相中投影图像的特点,对数字图像处理中具有代表性的Sobel边缘检测算法进行了分析,发现该算法存在检测出的边缘粗和人为进行阈值的选取会造成边缘点的误判的缺点;为此提出了一种阈值确定方法和基于最大梯度的定位准则算法... 针对高能闪光照相中投影图像的特点,对数字图像处理中具有代表性的Sobel边缘检测算法进行了分析,发现该算法存在检测出的边缘粗和人为进行阈值的选取会造成边缘点的误判的缺点;为此提出了一种阈值确定方法和基于最大梯度的定位准则算法。改进的算法实测结果表明:该方法有效地解决了Sobel算子检测出的边缘过粗的问题,得到的边缘较细,定位精确,提高了边缘检测精度,可用于高能辐射照相中的边缘提取。 展开更多
关键词 sobel算子 高能闪光照相 边缘检测 阈值 最大梯度
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基于FPGA的Sobel算子图像边缘检测算法 被引量:36
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作者 杨新华 寇为刚 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2013年第1期102-104,共3页
系统基于Altera DE2-70开发平台,选用500万像素COMS摄像头进行图像采集,图像信息经Sobel算子图像边缘检测算法处理后由液晶显示器显示。算法采用了可编程宏功能模块与Verilog HDL语言相结合的方法实现,实验结果表明,基于FPGA的硬件系统... 系统基于Altera DE2-70开发平台,选用500万像素COMS摄像头进行图像采集,图像信息经Sobel算子图像边缘检测算法处理后由液晶显示器显示。算法采用了可编程宏功能模块与Verilog HDL语言相结合的方法实现,实验结果表明,基于FPGA的硬件系统能够很好的实现Sobel算子边缘检测算法,通过设置合适的梯度比较阀值,较为理想的提取图像边缘信息。 展开更多
关键词 FPGA sobel算子 边缘检测 宏功能
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图像边缘检测Sobel算法的FPGA仿真与实现 被引量:19
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作者 官鑫 王黎 +1 位作者 高晓蓉 王泽勇 《现代电子技术》 2009年第8期109-111,共3页
针对目前数字图像处理速度不足的问题,提出一种使用硬件FPGA芯片实现Sobel边缘检测的方法。由于FPGA在并行结构和流水线结构具有天然优势,通过提高算法的并行性,可以大幅提高Sobel边缘检测速度。采用模块化方式构造了串/并转换模块、数... 针对目前数字图像处理速度不足的问题,提出一种使用硬件FPGA芯片实现Sobel边缘检测的方法。由于FPGA在并行结构和流水线结构具有天然优势,通过提高算法的并行性,可以大幅提高Sobel边缘检测速度。采用模块化方式构造了串/并转换模块、数据窗口生成模块和边缘检测模块,保证了系统的扩展性。使用Verilog HDL语言编写算法程序并成功进行了仿真和实现。 展开更多
关键词 图像处理 图像边缘检测 sobel FPGA
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Sobel边缘检测的FPGA实现 被引量:28
14
作者 李明 赵勋杰 毛伟民 《现代电子技术》 2009年第16期44-46,共3页
为了采用FPGA来实时实现Sobel边缘检测,设计者往往自己编写代码。在此介绍基于QuartusⅡ提供的参数可设置宏功能模块,实现Sobel边缘检测的新方案。该方案获得了比用户编写的代码更优的综合和实现结果,节省了宝贵的设计时间,并且获得了... 为了采用FPGA来实时实现Sobel边缘检测,设计者往往自己编写代码。在此介绍基于QuartusⅡ提供的参数可设置宏功能模块,实现Sobel边缘检测的新方案。该方案获得了比用户编写的代码更优的综合和实现结果,节省了宝贵的设计时间,并且获得了很好的边缘检测效果。 展开更多
关键词 FPGA sobel 边缘检测 Megafunctions
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一种改进Sobel算子的热红外影像边缘检测方法 被引量:11
15
作者 夏清 胡振琪 +2 位作者 许立江 王海娟 张艳 《红外技术》 CSCD 北大核心 2015年第6期462-466,共5页
热红外影像特殊的成像机理和特点,使影像中存在大量的噪声导致边缘信息模糊难提取。基于传统Sobel算子提出了一种新的边缘检测方法。首先利用数学形态学中的不同尺度、不同结构元素对具有随机噪声的热红外影像进行形态学去噪,再用Otsu... 热红外影像特殊的成像机理和特点,使影像中存在大量的噪声导致边缘信息模糊难提取。基于传统Sobel算子提出了一种新的边缘检测方法。首先利用数学形态学中的不同尺度、不同结构元素对具有随机噪声的热红外影像进行形态学去噪,再用Otsu算法对去滤波后的影像进行全局阈值分割,最后利用Sobel算子对其进行边缘提取。基于MATLAB仿真实验,结果表明:与传统的Sobel算子相比,该方法不仅有较强的抗噪性,而且检测出的边缘外部轮廓与内部细节特征表达较好,边缘具有连续一致性,是一种简单、快速的边缘检测新方法。 展开更多
关键词 边缘检测 热红外影像 数学形态学 OTSU算法 sobel算子
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一种基于Sobel算子和灰色关联度的图像边缘检测方法 被引量:42
16
作者 王康泰 戴文战 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2006年第5期1035-1036,1047,共3页
把灰色关联度与图像的边缘检测相结合,提出了一种利用Sobel算子作为参考序列,通过计算灰色关联度来检测图像边缘的新方法,并介绍了其原理和算法实现过程。仿真实验表明,该方法对图像边缘的检测精度较高,抗噪声能力强,提高了图像边缘检... 把灰色关联度与图像的边缘检测相结合,提出了一种利用Sobel算子作为参考序列,通过计算灰色关联度来检测图像边缘的新方法,并介绍了其原理和算法实现过程。仿真实验表明,该方法对图像边缘的检测精度较高,抗噪声能力强,提高了图像边缘检测效果。 展开更多
关键词 边缘检测 图像处理 灰色系统 灰色关联度 sobel算子
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基于分数阶微分和Sobel算子的边缘检测新模型 被引量:28
17
作者 蒋伟 陈辉 《计算机工程与应用》 CAS CSCD 2012年第4期182-185,190,共4页
现有的边缘检测算法对噪声敏感,检测到的图像边缘效果不够理想,得到的图像边缘有可能模糊不清。为了克服这些不足,以分数阶微分理论为基础,结合Sobel算子边缘检测方法,提出了一种基于分数阶微分和Sobel算子的边缘检测新模型。理论研究... 现有的边缘检测算法对噪声敏感,检测到的图像边缘效果不够理想,得到的图像边缘有可能模糊不清。为了克服这些不足,以分数阶微分理论为基础,结合Sobel算子边缘检测方法,提出了一种基于分数阶微分和Sobel算子的边缘检测新模型。理论研究和实验结果表明,与现有方法相比较,该模型不仅能较好地提取图像边缘特征,而且对噪声具有一定的抑制作用;特别地,对于纹理细节较丰富的图像而言,该模型能够检测出更多的纹理细节信息,优于常用的整数阶微分方法,是一种有效的边缘检测方法。 展开更多
关键词 边缘检测 分数阶微分 sobel算子 纹理细节
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一种改进的模糊边缘检测快速算法 被引量:23
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作者 刘金华 唐竞新 龙图景 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2003年第2期273-274,297,共3页
系统分析了Pal.King模糊边缘检测算法的缺陷,提出了一种新的快速模糊边缘检测算法。该算法不仅克服了Pal.King模糊检测算法定义的不足,简化了复杂的变换和逆变换运算,而且针对Pal.King算法中对隶属度阈值设置为固定值的不足,提出了确定... 系统分析了Pal.King模糊边缘检测算法的缺陷,提出了一种新的快速模糊边缘检测算法。该算法不仅克服了Pal.King模糊检测算法定义的不足,简化了复杂的变换和逆变换运算,而且针对Pal.King算法中对隶属度阈值设置为固定值的不足,提出了确定模糊增强变换中最佳隶属度阈值的自动算法。仿真结果证明,该算法效率高、提取边缘精细、适用面广,是一种很有实用价值的图象处理算法。 展开更多
关键词 模糊边缘检测快速算法 边缘检测 模糊集 隶属函数 图象处理 图象分析 计算机视觉
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Sobel边缘检测算法的变异实现图像增强 被引量:9
19
作者 吴捷 陈德智 郭成志 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期612-614,共3页
简述了在传统Sobel边缘检测算法的基础上进行算法创新。在边缘检测和图像增强算法中引入了区域运算的概念。详细介绍了Sobel边缘检测算法的具体改进过程,并针对红外图像进行了实际应用。
关键词 sobel 边缘增强 区域运算 检测算子
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抗噪型Sobel边缘检测算法及其硬件加速设计 被引量:8
20
作者 唐永鹤 胡谋法 卢焕章 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第24期204-206,共3页
根据序列图像实时边缘检测应用需求,提出一种抗噪型Sobel边缘检测算法,并对其进行硬件加速设计。用分离中值滤波代替二维中值滤波,改进梯度幅值和方向计算优化算法结构。通过采用改进分离中值滤波硬件结构、缓存中间数据以避免重复计算... 根据序列图像实时边缘检测应用需求,提出一种抗噪型Sobel边缘检测算法,并对其进行硬件加速设计。用分离中值滤波代替二维中值滤波,改进梯度幅值和方向计算优化算法结构。通过采用改进分离中值滤波硬件结构、缓存中间数据以避免重复计算、并行计算梯度幅值和方向等措施提高算法实时性,减少硬件资源消耗。ModelSim仿真结果和ISE综合报告显示,该硬件加速设计使得处理速度较快,硬件资源消耗较少,且该算法具有较好的抗噪性和边缘检测特性。 展开更多
关键词 边缘检测 sobel算子 分离中值滤波 硬件加速 实时图像处理
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