LEON3开源软核处理器动态图像边缘检测SoC设计

"LEON3开源软核处理器动态图像边缘检测SoC设计" 本文设计了一个基于LEON3开源软核处理器的动态图像边缘检测SoC系统，实现了图像采集、处理和显示的功能。该系统采用局部熵边缘检测算法，将图像采集、边缘检测和图像显示三个部分封装设计为IP核，通过AMBA APB总线嵌入到LEON3的经典SoC架构中。实现了多路数据并行处理和DSP模块加速处理，配合CPU软核的协调参数配置功能，可以充分发挥硬件设计的高速性和灵活性。 从图像处理和计算机视觉的角度讲，边缘检测是图像处理和计算机视觉中的基本问题，边缘检测的目的是标识数字图像中亮度变化明显的点。边缘检测是图像处理和计算机视觉中，尤其是特征提取中的一个研究领域。 LEON3开源软核处理器是Gaisler Research公司提出的一款32位、符合SPARC V8结构的开源软核处理器。它具有高性能，低复杂性和低功耗的优点。所有属于GRLIB的IP核及LEON3处理器的源代码在GNU GPL授权协议下，可以免费地应用于研究和教学目的，因此，LEON3开源软核处理器特别适合于SoC的开发设计。 SoC系统架构设计通过分析系统的功能与要求，结合LEON3自身架构的特点，设计基于APB总线的动态图像边缘检测Soc系统架构。在自定义IP核中，通过采用片上存储资源做FIFO的办法，使得摄像头采集到的数据得以缓存，最终在显示器上显示。在数据输出显示之前，可以选择是否经过图像边缘检测算法模块处理。 在动态图像边缘检测SoC的实现中，本设计提出了一种集图像采集、存储、处理和显示于一个IP核的设计方法，也是动态图像边缘检测SoC设计的核心部分。局部熵算法的硬件实现是通过流水线方式，处理的对象为3×3大小的图像窗口。具体步骤包括：①3×3窗口的产生;②熵值的计算;③阈值比较及二值化处理。 自定义IP接口设计包含以下几个主要部分：图像采集、图像制式转换、图像存储、图像显示、图像边缘检测模块和自定义寄存器。整个设计可以充分发挥硬件设计的高速性和灵活性，具有广泛的应用前景。 知识点： * SoC设计 * LEON3开源软核处理器 * 局部熵算法 * 图像边缘检测 * 图像处理 * 计算机视觉 * IP核设计 * 自定义IP接口设计 * FPGA实现的SoC * ASIC实现的SoC * GNU GPL授权协议 * AMBA APB总线 本文设计了一个基于LEON3开源软核处理器的动态图像边缘检测SoC系统，采用局部熵边缘检测算法，实现了图像采集、处理和显示的功能。该系统具有高速性和灵活性，具有广泛的应用前景。