[发明专利]一种便携式图像边缘检测设备

说明书

本发明公开了一种便携式图像边缘检测设备，所述检测设备基于FPGA硬件平台、摄像头实现图像的采集与边缘检测；所述摄像头采集图像数据进行预处理，之后放入存储器中进行缓存；然后将图像数据传输给FPGA硬件平台进行边缘检测运算；所述边缘检测运算包括：首先将图像数据的边缘置0，然后生成图像检测矩阵框；之后进行图像灰度化处理，在灰度化之前，需要将图像转换为RGB888格式；对灰度化后的图像进行快速中值滤波，然后对中值滤波后的图像进行边进行卷积后，得到卷积后的梯度矩阵；对梯度矩阵进行边缘细化，得到细化后的矩阵；最后通过自适应阈值方法对细化后的矩阵进行自适应阈值的处理，得到边缘检测的结果。

技术领域

本发明涉及图像处理领域，具体涉及一种便携式图像边缘检测设备。

背景技术

在现代社会中，图像伴随我们的方方面面，是我们获取信息比较重要的途径之一。随着信息和工业的发展，数字图像处理技术不断发展，人们渐渐开始使用计算机对图像进行处理，然而计算机处理图像却无法达到其实时性。

发明内容

本发明的目的是提供一种便携式图像边缘检测设备，来解决计算机软件处理信息无法达到实时性的问题。

为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：

一种便携式图像边缘检测设备，所述检测设备基于FPGA硬件平台、摄像头实现图像的采集与边缘检测；

所述摄像头采集图像数据进行预处理，之后放入存储器中进行缓存；然后将图像数据传输给FPGA硬件平台进行边缘检测运算；所述边缘检测运算包括：

首先将图像数据的边缘置0，然后生成图像检测矩阵框；之后进行图像灰度化处理，在灰度化之前，需要将图像转换为RGB888格式；对灰度化后的图像进行快速中值滤波，然后对中值滤波后的图像进行边进行卷积后，得到卷积后的梯度矩阵；对梯度矩阵进行边缘细化，得到细化后的矩阵；最后通过自适应阈值方法对细化后的矩阵进行自适应阈值的处理，得到边缘检测的结果。

进一步地，所述对灰度化后的图像进行快速中值滤波，包括：

对检测矩阵框中每一行的像素点数据的大小进行排序，排列出其最大值、最小值以及中间值；

将每行中的最大值分到一个序列，将每行中的中间值放到一个序列，将每行中的最小值放到一个序列，这样，又重新得到了一个新的三行序列；

选取最大值序列的最小值，中间值序列的中间值，以及最小值序列的最大值重新组成一个新的序列，在新的序列中选取中间值，即为所需要的中间值，从而得到滤波后的图像矩阵。

进一步地，所述对梯度矩阵进行边缘细化，具体为：

Tmax＝0.3*Max(TI)+0.4*Med(TI)+0.3*Min(TI)

Tmin＝0.5*Tmax

Max(TI)表示矩阵中像素点TI及其邻域中最大值，Med(TI)表示中值，Min(TI) 是最小值；

其中，TI为细化前的梯度矩阵，TI₁为细化后的梯度矩阵。

进一步地，自适应阈值方法对细化后的矩阵进行自适应阈值的处理，具体为：

Pave＝(TI₁1+TI₁2+TI₁3+TI₁4+TI₁5+TI₁6+TI₁7+TI₁8+TI₁9)/9