基于FPGA改进的Canny算法边缘检测系统

作     者：李涛 LI Tao

作者机构：常州大学机械与轨道交通学院 

出 版 物：《仪表技术与传感器》 (Instrument Technique and Sensor)

年 卷 期：2024年第8期

页      面：65-70,92页

学科分类：081203[工学-计算机应用技术] 08[工学] 0835[工学-软件工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：科技部重点研发计划项目(2018YFC1903101) 

主　　题：自适应阈值 现场可编程门阵列 边缘检测 并行流水线 

摘      要：针对Canny算法在图像边缘检测中的限制,包括自适应性差、边缘信息易丢失和处理时间过长等问题,提出了一种基于FPGA的模块化硬件设计,用于实现改进型Canny算法的高效边缘检测。首先,利用FPGA的数据并行处理特性,采用快速自适应中值滤波算法替代高斯滤波方法;其次,引入3×3模板替代2×2模板,并在45°和135°方向上增加计算模板,以获取图像的梯度和幅值信息;最后,结合Otsu原理,采用三阈值连接来增强自适应性,减少图像边缘信息的丢失。经过实验验证,该系统展现出良好的自适应性能,有效处理图像中噪声的同时,能够捕捉到有效的边缘特征,并具备高速、实时等特点。