基于SOPC技術(shù)的圖像分割系統(tǒng)設(shè)計(jì)張學(xué)東

圖像分割是數(shù)字圖像處理中的關(guān)鍵技術(shù)之一。它將圖像中有意義的特征部分提取出來(lái)，是進(jìn)一步進(jìn)行圖像識(shí)別、分析和理解的基礎(chǔ)。作為一種自適應(yīng)獲取圖像閾值的圖像分割方法，最大類(lèi)間方差法（又稱(chēng) Otsu 算法），因其簡(jiǎn)單高效性而成為應(yīng)用最為廣泛的一種圖像分割方法。 SOPC（System on Programmable Chip，可編程片上系統(tǒng)）技術(shù)是一種用于嵌入式開(kāi)發(fā)的片上系統(tǒng)可編程技術(shù)，SOPC 基于 FP－ GA 芯片，將處理器、存儲(chǔ)器、I/O 口等模塊集成在一起，完成整個(gè)系統(tǒng)的主要邏輯功能，具有設(shè)計(jì)靈活、可剪裁、可擴(kuò)充、可升級(jí)及軟、硬件在系統(tǒng)可編程的功能， 運(yùn)用該技術(shù)使軟件設(shè)計(jì)變得輕松，移植性更強(qiáng)，因而被廣泛應(yīng)用于圖像處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中。本設(shè)計(jì)首先創(chuàng)建 CMOS 圖像傳感器控制器 IP 核和 VGA 顯示控制器 IP 核，分別用于控制 CMOS 圖像傳感器實(shí)現(xiàn)圖像采集以及完成圖像顯示的功能。然后基于 SOPC 技術(shù)， 在 SOPC Builder 平臺(tái)下完成系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。完成系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)后， 在 Nios II IDE 平臺(tái)下開(kāi)發(fā)系統(tǒng)軟件，由 Nios II 軟核控制圖像的采集， 實(shí)現(xiàn)基于 Otsu 的圖像分割算法并完成分割結(jié)果的顯示。最后，在 Altera 公司的 DE2 開(kāi)發(fā)板上調(diào)試該系統(tǒng)。