拉普拉斯算子的FPGA实现方法.pdfVIP

毛伟民等：拉普拉斯算子的FPGA实现方法 拉普拉斯算子的FPGA实现方法 毛伟民，赵勋杰，李 明，王海燕 (苏州大学 物理科学与技术学院 江苏 苏州 215006) 摘 要 ：为 了能快速实现 Laplacian算子高频增强功能，通过理论研究设计 出该算子实现的硬件结构。提 出一种调用仿 真软件 中宏功能块快速实现算法的硬件实现模式 。详细介绍使用QuartusⅡ中Megafunctions宏功能模块库实现 3×3模板 Iaplaeian算子 的过程 。通过实验结果表明，用该方法实现的算子能够取得 良好 的滤波效果，且设计方便、有效，为相似功能 模 块的设计提供 了新 思路 。 关键词 ：FPGA；拉普拉斯算子 ；图像增强 ；Megafunctions 中图分类号 ：TN9¨．73 文献标识码 ：A 文章编号 ：1004—373X(2009)16—132一O3 ImplementationofLaplacianAlgorithm BasedonFPGA MAOWeimin，ZHAOXunjie，LIMing，WANGHaiyan (DepartmentofPhysicalScienceandTechnology，Soochow University，Suzhou，215006，China) Abstract：Inordertoimplementlaplacianalgorithm ，anew hardwareimplementframebasedonresearchofthealgorithm isdesigned．A fasthardwaredesignmodelusingMegafunetionsinthedevelopmentsoftwareisproposed．Depicttheprocessof makinguseofQuartusIISMegafunctionslibrarytoimplementthe3×3Laplacianalgorithm，theresultsofexperimentshow thatthemethodcan receivegoodresultsin images enhancement，thedesignmethodissimpleandavailable，alsoprovidesa ． new thoughtforsimilardesign． Keywords：FPGA ；Laplacian；imageenhancement；M egafunctions 0 引 言 1 Laplacian算子 在图像处理系统 中常需要对图像进行预处理。由 拉普拉斯算子是各 向同性线性算子，二元 函数 于图像处理的数据量大，对于实时性要求高的系统，采 f(x，3，)的拉普拉斯变换定义为： 用软件实现通常难 以满足实时性 的要求。Altera的 ， 一 + ㈩ QuartusⅡ作为一种可编程逻辑 的设计环境 ，由于其强 d．Z ’ d 、，一 大的设计能力和直观易用的接 口，越来越受到数字系统 为 了适合数字图像处理 ，通常将其简化为 ： 设计者的欢迎 。QuartusI1支持 Ahera的 IP核 ，包含 f(i，)一I4f(i，．)『一f(i+1，