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文檔簡介
1、動態(tài)圖像的邊緣檢測是許多復雜的動態(tài)圖像跟蹤與識別系統(tǒng)中必不可少的內容。但在現(xiàn)有的跟蹤與識別系統(tǒng)中,圖像的處理速度一直是設計的瓶頸問題。為了提高系統(tǒng)的處理速度與性能,本設計將部分算法獨立出來,以硬件形式實現(xiàn),從而達到算法加速處理的目的。
目前,已有的基于微控制器或DSP(Digital Signal Processor)的硬件實現(xiàn)圖像邊緣檢測算法,在數(shù)據(jù)處理量大、實時性要求更為苛刻的場合,由于其本質仍然是依靠串行執(zhí)行指令來完成數(shù)
2、據(jù)處理,處理速度受流水線限制,并未充分發(fā)揮硬件加速的優(yōu)勢。考慮到處理速度、系統(tǒng)集成和產品升級等問題,在本文中,提出了一種基于LEON3開源軟核處理器的動態(tài)圖像邊緣檢測算法的SoC(System on Chip)設計,即一種帶有CPU(CentralProcessing Unit)的針對動態(tài)圖像邊緣檢測的專用芯片設計。設計中圖像邊緣檢測算法以IP(Intellectual Property)核的方式,實現(xiàn)了多路數(shù)據(jù)并行處理和DSP模塊加速
3、處理,配合CPU軟核的協(xié)調參數(shù)配置功能,充分發(fā)揮硬件設計的高速性和靈活性。
本文提出了兩種可行的SoC設計方案,即基于APB(Advanced Peripheral Bus)外圍低速總線的SoC設計方案和基于AHB(Advanced High-performance Bus)高速總線的SoC設計方案。在系統(tǒng)方案實施前,首先對邊緣檢測算法在MATLAB上進行仿真驗證;然后用硬件描述語言實現(xiàn)算法,并用Modelsim對其做時序的仿
4、真。對于APB總線設計方案,將圖像采集、邊緣檢測和圖像顯示三部分功能封裝在一個帶有APB總線接口的IP核中,實現(xiàn)整個動態(tài)圖像邊緣檢測SoC設計方案。對于AHB總線設計方案,設計一攝像頭接口IP核,并通過DMA(Direct Memory Access)模塊將攝像頭采集到的數(shù)據(jù)直接傳送到SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)中進行存儲,實現(xiàn)圖像采集、存儲、顯示和CPU四點間的數(shù)據(jù)傳輸
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