建网站那种服务器好,移动端优化,外国网站开放的浏览器,毕业设计做网站前端基于EBAZ4205矿板的图像处理#xff1a;07sobel边缘检测算法
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随后会上传项目全部文件#xff0c;和之前一样免费下载
先看效果 如上所见#xff0c;能够提取图像的边缘#xff0c;这个sobel边缘检测算法的阈值#xff08;认定是否为边缘的阈值#xff09;一样…基于EBAZ4205矿板的图像处理07sobel边缘检测算法
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先看效果 如上所见能够提取图像的边缘这个sobel边缘检测算法的阈值认定是否为边缘的阈值一样是可调的上图是96下图是153.
算法讲解
sobel边缘检测实际上就是对gf(x,y)这函数求导其中x和y是像素点的坐标g是像素点的灰度值求导嘛就是找出像素随着位置变化的梯度像素数值变化大的地方自然就是图像中的边缘、边界了。
算法的FPGA部署
具体到FPGA中自然还是卷积运算用滑动窗口模块输出一个滑动窗口的所用像素的像素值然后和sobel卷积模板进行卷积运算运算后的结果进行阈值比较大于阈值的才认为是图像的”边缘” 。 先是卷积乘法然后把乘法的结果加在一起。再开方。开方的结果和阈值比较。 这里使用的是韩彬老师开源的代码他的那本基于MATLAB与FPGA的图像处理教程强烈推荐。
代码分享
图像处理顶层模块
module video_processor((* X_INTERFACE_IGNORE true *) input frame_clk, //cmos 像素时钟(* X_INTERFACE_IGNORE true *) input frame_rst_n, //预处理图像(* X_INTERFACE_IGNORE true *) input pre_vsync, //预处理图像场同步信号(* X_INTERFACE_IGNORE true *) input [23:0] pre_data, //预处理图像数据(* X_INTERFACE_IGNORE true *) input pre_href, //预处理图像数据有效信号(* X_INTERFACE_IGNORE true *) input pre_frame_ce, //预处理图像时钟使能信号//阈值控制(* X_INTERFACE_IGNORE true *) input [7:0 ] loc_bin_thresh_coefficient, //来自PS端的局部二值化阈值系数(* X_INTERFACE_IGNORE true *) input [7:0 ] sobel_thresh,//处理后图像(* X_INTERFACE_IGNORE true *) output pos_vsync, //处理后图像场同步信号(* X_INTERFACE_IGNORE true *) output [23:0] pos_data, //处理后图像数据(* X_INTERFACE_IGNORE true *) output pos_href, //处理后图像数据有效信号(* X_INTERFACE_IGNORE true *) output pos_frame_ce //处理后图像时钟使能信号
);//wire define
wire [7:0] gray_data ;
wire gray_vsync;
wire gray_frame_ce;
wire gray_href;//*****************************************************
//** main code
//*****************************************************
//rgb转ycbcr模块
rgb2gray u_rgb2gray(.cmos_frame_clk (frame_clk ),.cmos_rstn (frame_rst_n ),//同步复位.cmos_frame_vsync (pre_vsync ),.cmos_frame_data (pre_data ),.cmos_frame_href (pre_href ),.cmos_frame_ce (pre_frame_ce ),.dataout_frame_vsync(gray_vsync ),.dataout_frame_data (gray_data ),.dataout_frame_href (gray_href ),.dataout_frame_ce (gray_frame_ce )
);
//wire define
wire matrix_frame_vsync;
wire matrix_frame_href;
wire matrix_frame_ce;
wire [7:0] matrix_p11; //3X3 矩阵数据
wire [7:0] matrix_p12;
wire [7:0] matrix_p13;
wire [7:0] matrix_p21;
wire [7:0] matrix_p22;
wire [7:0] matrix_p23;
wire [7:0] matrix_p31;
wire [7:0] matrix_p32;
wire [7:0] matrix_p33;VIP_matrix_generate_3x3_8bit u_VIP_matrix_generate_3x3_8bit(.clk (frame_clk ), .rst_n (frame_rst_n ),.per_frame_vsync (gray_vsync ),.per_frame_href (gray_href ), .per_frame_ce (gray_frame_ce ),.per_img_Y (gray_data ),//输出3x3矩阵.matrix_frame_vsync (matrix_frame_vsync ),.matrix_frame_href (matrix_frame_href ),.matrix_frame_ce (matrix_frame_ce ),.matrix_p11 (matrix_p11), .matrix_p12 (matrix_p12), .matrix_p13 (matrix_p13),.matrix_p21 (matrix_p21), .matrix_p22 (matrix_p22), .matrix_p23 (matrix_p23),.matrix_p31 (matrix_p31), .matrix_p32 (matrix_p32), .matrix_p33 (matrix_p33)
);
sobel_filter u_sobel_filter(.clk (frame_clk ),.rst_n (frame_rst_n ),.matrix_img_vsync (matrix_frame_vsync ),.matrix_img_href (matrix_frame_href ),.matrix_frame_ce (matrix_frame_ce ),.sobel_thresh(sobel_thresh),.matrix_p11 (matrix_p11 ),.matrix_p12 (matrix_p12 ),.matrix_p13 (matrix_p13 ),.matrix_p21 (matrix_p21 ),.matrix_p22 (matrix_p22 ),.matrix_p23 (matrix_p23 ),.matrix_p31 (matrix_p31 ),.matrix_p32 (matrix_p32 ),.matrix_p33 (matrix_p33 ),.dataout_vsync (pos_vsync ), .dataout_href (pos_href ), .dataout_gray (pos_data ), .dataout_frame_ce (pos_frame_ce ));
endmodule 我的vitis的代码
//作者抢公主的大魔王
//功能sobel边缘检测
//日期24.5.17
//版本1v0
//联系方式2376635586qq.com
#include stdio.h
#include stdlib.h
#include string.h
#include xil_types.h
#include xil_cache.h
#include xparameters.h
#include xgpiops.h
#include xscugic.h
#include xil_exception.h
#include xplatform_info.h
#include xaxivdma.h
#include xaxivdma_i.h
#include display_ctrl_hdmi/display_ctrl.h
#include vdma_api/vdma_api.h
#include emio_sccb_cfg/emio_sccb_cfg.h
#include ov5640/ov5640_init.h
#include sleep.h
#include xuartps.h
#include string.h//宏定义
#define DYNCLK_BASEADDR XPAR_AXI_DYNCLK_0_BASEADDR //动态时钟基地址
#define VDMA_ID XPAR_AXIVDMA_0_DEVICE_ID //VDMA器件ID
#define DISP_VTC_ID XPAR_VTC_0_DEVICE_ID //VTC器件ID
#define UART_DEVICE_ID XPAR_PS7_UART_0_DEVICE_ID //串口设备ID
#define UART_INT_IRQ_ID XPAR_XUARTPS_0_INTR //串口中断ID
#define THRESHOLD_BASEADDR XPAR_AXICTRLTHRESHOLD_0_S00_AXI_BASEADDR#define EMIO_SCL_NUM 54
#define EMIO_SDA_NUM 55
#define KEY1 56 //T19
#define KEY2 57 //P19
#define KEY3 58 //U20
#define KEY4 59 //U19
#define KEY5 60 //V20
#define LED1 61 //H18
#define LED2 62 //K17
#define LED3 63 //E19#define GPIO_DEVICE_ID XPAR_XGPIOPS_0_DEVICE_ID
XGpioPs Gpio;
#define GPIO_BANK XGPIOPS_BANK0 /* Bank 0 of the GPIO Device */
#define INTC_DEVICE_ID XPAR_SCUGIC_SINGLE_DEVICE_ID
#define GPIO_INTERRUPT_ID XPAR_XGPIOPS_0_INTR//全局变量
//frame buffer的起始地址
unsigned int const frame_buffer_addr (XPAR_PS7_DDR_0_S_AXI_BASEADDR 0x1000000);
//u8 binary_threshold 128;
u8 sobel_threshold 153;XAxiVdma vdma;
DisplayCtrl dispCtrl;
VideoMode vd_mode;void Gpio_Init(void){XGpioPs_Config *ConfigPtr;ConfigPtr XGpioPs_LookupConfig(GPIO_DEVICE_ID);XGpioPs_CfgInitialize(Gpio, ConfigPtr,ConfigPtr-BaseAddr);XGpioPs_SetDirectionPin(Gpio, LED1, 1);XGpioPs_SetOutputEnablePin(Gpio, LED1, 1);XGpioPs_WritePin(Gpio, LED1, 0);}int main(void)
{u32 status;u16 cmos_h_pixel; //ov5640 DVP 输出水平像素点数u16 cmos_v_pixel; //ov5640 DVP 输出垂直像素点数u16 total_h_pixel; //ov5640 水平总像素大小u16 total_v_pixel; //ov5640 垂直总像素大小cmos_h_pixel 1280;cmos_v_pixel 720;total_h_pixel 2570;total_v_pixel 980;emio_init();//控制hdmi的emio初始化//xil_printf(Uart and Key is init successful! \r\n);//xil_printf(ov5640 is initing! \r\n);status ov5640_init( cmos_h_pixel, //初始化ov5640cmos_v_pixel,total_h_pixel,total_v_pixel);//设置OV5640输出分辨率为1280*720 PCLK 72Mhzif(status 0);//xil_printf(OV5640 init successful!\r\n);elsexil_printf(OV5640 detected failed!\r\n);xil_printf(Uart and OV5640 is init successful! \r\nInput any to run!\r\n);sleep(1);vd_mode VMODE_1280x720;//配置VDMArun_vdma_frame_buffer(vdma, VDMA_ID, vd_mode.width, vd_mode.height,frame_buffer_addr,0,0,BOTH);//初始化Display controllerDisplayInitialize(dispCtrl, DISP_VTC_ID, DYNCLK_BASEADDR);//设置VideoModeDisplaySetMode(dispCtrl, vd_mode);DisplayStart(dispCtrl);Gpio_Init();//按键和led的初始化//Xil_Out32(THRESHOLD_BASEADDR, binary_threshold);Xil_Out32(THRESHOLD_BASEADDR4, sobel_threshold);while(1){XGpioPs_WritePin(Gpio, LED1, !XGpioPs_ReadPin(Gpio, LED3));sleep(1);}return 0;
}
可以参考我的前几篇博客把那个sobel阈值改成能用串口实时调节的数值是完全可以实现的。
