1引言随着数字图像处理领域的不断发展，能够高效优秀处理数据的嵌入式图像处理数据系统逐渐成为学界研究的热潮。FPGA（FieldProgrammableGateArray，现场可编程逻辑门阵列）在图像处理领域有着巨大优势。其内部包括众多的可配置逻辑模块，可编程存储资源，内部总线和I/O模块组成的专用电路。另一方面，它还具有优秀的并行计算能力而且提供一定的带宽资源。因此FPGA可以完美契合实时视频处理需求，将视频传输数据以数据流的形式传递与计算，并能根据图像处理算法的变化重构硬件系统。边缘检测是进行计算机以及人类视觉和模式识别与图像处理技术的重要前提，它不仅可以减少图像处理的数据量，同时能够最大限度保留图像中物体的形状信息，所以它在目标识别与跟踪、计算机视觉领域广泛应用。它可以提取图像中像素发生明显变化的像素点，即图像中的边缘。由于视频分辨率的不断提高，传统嵌入式边缘检测系统中一直存在丢帧和实时性与功耗无法满足要求的现象。为了更好地提高视频流数据接收的实时性，本系统在视频传输方式上选择了第三代USB（UniversalSerialBus）接口，即USB3.0总线接口。其传输速度是上一代USB2.0接口的十倍以上，最高可以达到640MB/s，同时传输方式由原来的半双工通信方式改为全双工通信方式。考虑以上内容，本文提出了一种基于FPGA和USB3.0的实时边缘检测系统，硬件采用AC6102开发板与OV5640摄像头模块设计实现，最终达到了实时边缘检测的预期效果，并且片上资源占用率小于1%。2系统总体设计框架2.1硬件总体架构系统由OV5640摄像头、FPGA、ARM9（FX3）、USB3.0和PC（PersonalComputer）机组成，由FPGA控制采集并实时处理摄像头采集到的数据，同时将处理好的数据通过GPIFII接口（通用可编程接口）发送给ARM处理器，ARM处理器则负责接收数据并将数据按照USB3.0的视频传输协议（UVC）通过USB3.0接口发送至PC上位机，在上位机安装好驱动以及Cypress官方提供的VirtualDub工具就能查看到系统处理后的视频，系统整体框架如图1所示。图1硬件总体框架2.2FPGA片内逻辑方案系统对OV5640摄像头初始化模块配置包括：摄像头初始化配置与IIC总线控制模块；摄像头接收模块增设寄存器基于FPGA和USB3.0的实时边缘检测系统杨美娜肖世伟冯祥虎杜军*（哈尔滨师范大学计算机科学与信息工程学院，黑龙江哈尔滨150025）摘要：边缘检测技术在数字图像处理领域有着必不可少的作用，在目标锁定、国防安全、交通管理等多个领域都被广泛应用，能否进行更深层次的图...
