1. 研究目的与意义（文献综述）
图像边缘检测技术是处理数字图像的重要内容之一。边缘就是指一组相连的像素的集合,这些像素周围的灰度具有显著的变化的部分。边缘检测技术是从图像中提取感兴趣的对象的边缘信息(要去除不需要的信息),在图像的局部区域中针对像素点的一种运算,在图像的处理中有着重要的作用。因此边缘检测技术是分析图像和提取图像的主要内容的重要手段之一,在一些预处理的算法中有着重要的作用。
边缘检测是检测图像每一个像素亮度值的不连续性。这样的不连续性使用像素点一阶和二阶导数即梯度来检测的。通俗的说就是在图像中找到像素点快速变化的地方。基本准则为：第一，判断图像像素点的一阶导数的幅度值与指定阈值大小；第二，图像像素点的二阶导数是否有零交叉点。将满足这两个准则的像素点连接起来就检测并勾画出了图像的边缘信息。
目前，边缘检测技术被广泛地应用在工业自动化控制、遥感遥测、微生物工程、材料工程等方面，虽然每年都有上百种分割算法被提出，但从思路上大致分为如下三类：一类是借助于空域差分卷积或类似卷积的运算来实现的方法，如：roberts算子、prewitt算 子、sobel算 子、kirsch 算 子 以 及canny算子等；第二类是从能量的 角 度 考 虑 以 能 量最小化为准则的分割算法，有松弛算法、神经网络分析法、snake算法等；第三类是近几年发展起来的高新技术为代表的分割算法，如小波变换。但是，由于实际图像中的边缘类型复杂且实际的图像中存在不同程度的噪声，对算法的适应性、稳定性和有效性提出了极大的考验，因传统的空域卷积算法具有较强的普适性和计算速度快等优势，因此仍得到了广泛的应用。
2. 研究的基本内容与方案
(1)研究内容本次毕业设计研究：学习、掌握常用的边缘检测算法，并利用fpga完成各个模块的搭建，代码编写，以及对边缘检测算法的性能进行分析。
(2)技术方案及措施
研究掌握基于fpga的图像采集、处理和输出的方法。按照如下步骤： 1)构架和功能设计 2)逻辑设计及输入 3)功能仿真 4)设计综合 5)综合后仿真 6)适配（fit）与布线 7)时序仿真 8)板级仿真与验证 9)调试和加载配置，完成fpga的各个模块的搭建和代码编写。
3. 研究计划与安排
第1周—第3周 搜集资料，撰写开题报告；第4周—第5周 论文开题；第6周—第12周 撰写论文初稿；第12周—第15周 修改论文；第16周 论文答辩。
4. 参考文献（12篇以上）
[1]曹山.基于fpga的实时图像采集和处理系统设计[d].西安工业大学，2015.
[2]付昱强.基于fpga的图像处理算法的研究与硬件设计[d].南昌大学，2006.
[3]何春华,张雪飞,胡迎春.基于改进sobel算子的边缘检测算法的研究[j].光学技术,2012,38(03):323-327.
