基于FPGA的圆弧边缘图像的参数计算方法

摘要

本发明涉及一种基于FPGA的圆弧边缘图像的参数计算方法，即利用FPGA实现圆形目标的视觉参数测量。该方法针对已经提取好的圆弧物体的边缘图像，精确提取图像边缘有效像素点坐标，利用FPGA内嵌硬件乘加器、内部存储器及逻辑单元等硬件资源，实现圆弧参数（圆心、直径）的实时计算。本方法在视频行同步的作用下，利用三个像素点坐标定圆的方法，实现每个行同步下若取得三个有效像素点即计算得到一组圆弧参数。进而，该方法针对按行计算得到圆弧参数，利用直方图统计的方法对其进行累加统计，最后在场同步信号的作用下，提取最优的圆弧参数结果，很好地保证了圆弧参数的准确性。同时由于FPGA的可编程性，可以根据具体需求定制IP核，可方便地对计算方法进行升级和扩展，用最小的投入实现更多的功能。与现有PC处理系统相比，该计算方法具有很好的稳定性和实时性。

主权项

一种基于FPGA的圆弧边缘图像的参数计算方法，即利用FPGA实现圆形目标物的视觉参数测量，其特征是：针对圆弧边缘图像计算圆弧的圆心坐标与直径值等参数，该计算方法由有效像素点坐标提取操作、三点坐标计算圆参数操作、参数在存储器上按帧累积操作及视频信号的行、场、像素时钟控制操作等组成；其操作步骤为：A.有效像素点坐标提取操作：在每个行同步下从圆弧边缘图像中提取出三个有效边缘像素点；B.三点坐标计算圆参数操作：利用提取出的三个像素点坐标值计算出对应的圆参数；根据三点计算得到的参数在行同步的作用下被送往RAM存储器进行统计，即参数在存储器上按帧累积操作；C在每帧图像计算结束后，FPGA从每个RAM中得到累加最多的参数值，得到该帧图像的圆弧最优参数值。