圖像Sobel處理的FPGA多核矩陣實現(xiàn).pdf

1、隨著數(shù)字圖像處理技術在近幾十年來的迅猛發(fā)展，數(shù)字圖像處理技術被廣泛應用于航空航天、通信、醫(yī)學及工業(yè)生產(chǎn)等領域中，F(xiàn)PGA等可編程器件的硬件實現(xiàn)圖像處理也取代了軟件實現(xiàn)圖像處理成為了近幾年的熱門領域。但隨著圖像分辨率的越來越高，圖像處理的數(shù)據(jù)量越來越大，處理也非常耗時。
　　而隨著實時圖像器材技術的不斷發(fā)展，圖像的產(chǎn)生量和處理需求也快速發(fā)展，遠遠超過單核處理器計算能力的發(fā)展速度。
　　為了盡可能加快圖像處理速度，需要使用專門設

2、計的多核處理器及其互聯(lián)結構，當前的FPGA產(chǎn)品已經(jīng)可以在原理上把這種構思化為現(xiàn)實。
　　本文分析了多核處理器的發(fā)展現(xiàn)狀和未來前景以及圖像處理技術中常見的幾種算法，并根據(jù)算法處理過程中可能存在的并行性，結合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計。多核矩陣處理器采用同構多核結構，將圖像處理過程中可能存在的并行數(shù)據(jù)傳送和數(shù)據(jù)計算盡可能的分配給多個處理核同時工作，希望達到最大并行性，并且每一個處理核實現(xiàn)的

3、功能簡單專一，代碼簡短讀取效率高，這樣可以大幅提高圖像處理在應用中的速度，減少圖像處理所需的時間。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)的計算傳送流程以及核間數(shù)據(jù)傳送設計、時鐘設計。
　　本文主要完成了圖像Sobel處理的多核矩陣處理器的設計，Verilog語言和代碼設計，通過Altera公司的QuartusII9.0開發(fā)軟件、第三方仿真工具ModelsimSE6.6和Synplify