verilog sobel
时间: 2023-12-15 20:04:35 浏览: 27
Sobel算子是一种边缘检测算法,可以用于图像处理中。以下是一个基于Verilog的Sobel算子实现示例:
```
module sobel(input clk, input reset_n, input [7:0] pixel_in, output [7:0] pixel_out);
reg signed [7:0] buffer[2:0][2:0];
reg signed [15:0] gx, gy;
reg signed [15:0] gray[2:0][2:0];
reg signed [15:0] sobel;
integer i, j;
always @(posedge clk or negedge reset_n) begin
if (~reset_n) begin
buffer <= 0;
gx <= 0;
gy <= 0;
gray <= 0;
sobel <= 0;
end else begin
buffer[2][2] <= buffer[1][2];
buffer[1][2] <= buffer[0][2];
buffer[0][2] <= pixel_in;
buffer[2][1] <= buffer[1][1];
buffer[1][1] <= buffer[0][1];
buffer[0][1] <= buffer[2][2];
buffer[2][0] <= buffer[1][0];
buffer[1][0] <= buffer[0][0];
buffer[0][0] <= buffer[2][1];
for (i = 0; i < 3; i=i+1) begin
for (j = 0; j < 3; j=j+1) begin
gray[i][j] <= buffer[i][j];
end
end
gx <= gray[0][0] + 2*gray[0][1] + gray[0][2] - gray[2][0] - 2*gray[2][1] - gray[2][2];
gy <= gray[0][0] + 2*gray[1][0] + gray[2][0] - gray[0][2] - 2*gray[1][2] - gray[2][2];
sobel <= gx*gx + gy*gy;
if (sobel > 255*255) begin
pixel_out <= 255;
end else begin
pixel_out <= sobel[15:8];
end
end
end
endmodule
```
该模块具有一个时钟输入clk,一个异步重置输入reset_n,一个8位像素输入pixel_in和一个8位像素输出pixel_out。对于每个输入像素,该模块都会使用Sobel算子计算其边缘强度,并将结果输出到pixel_out中。
该模块使用一个3x3的像素缓冲区来存储当前像素和其周围的8个像素。它还使用一个3x3的灰度图像缓冲区来存储当前像素和其周围像素的灰度值。使用这些缓冲区,它可以计算每个像素周围的Sobel算子梯度。
在计算Sobel算子梯度之后,该模块使用一个简单的阈值函数将结果映射到8位输出像素值中。如果边缘强度大于255,则将输出设置为255;否则,将它们的高8位作为输出像素值。