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    摘要在图像特征提取的过程中角点检测起着决定性的作用。这个毕业设计选用的是由Xilinx公司生产的硬件平台——Virtex-5 FPGA。通过FPGA我们完成了图像输入、预处理、角点检测和图像输出的过程，进而构建了一套完整的视频图像角点检测系统。本文在了分析Harris角点检测算法的理论原理和FPGA的逻辑结构后，设计了一套Harris角点检测的模板参数。通过实验，可证明，本系统能够较好完成视频图像的角点检测。25231
    关键词  Harris 角点检测  Xilinx  Virtex-5  FPGA
    毕业论文设计说明书（论文）外文摘要
    Title    Hardware real-time implementation of video image detection                                                  
    Abstract
    Corner detection plays a virtual role in the process of image feature extraction.This gradution design uses Virtex-5 FPGA which is produced by the company called  Xilinx as the hardware platform. We complete the process of image input、pretreatment、corner detection and image output by using FPGA ,so that we can build a complete set of video image corner detection system. This paper designed a set of Harris corner detection template parameters expressly by analyzing the theory of Harris corner detection and the logic structure of FPGA. By the experimental demonstrations, we can prove that this system is able to complete the process of video image corner detection well.
    Keywords  Harris  corner detection  Xilinx  Virtex-5  FPGA
    目   次
    1 绪论1
    1.1 论文研究背景…1
    1.2 角点检测的研究背景1
    1.3 本文研究内容…2
    1.4 章节安排…2
    2  FPGA、Verilog HDL及ISE软件简介2
    2.1 FPGA简介…2
    2.2 Verilog HDL硬件语言简介3
    2.3 ISE软件简介…3
    3  角点检测理论基础…5
    3.1 角点的定义5
    3.2 角点的分类5
    3.3 角点检测的基本要求5
    4 Harris角点检测算子理论基础…6
    4.1 Moravec算子简介…6
    4.2 Harris角点检测算法7
    5 基于FPGA的视频图像角点检测系统…8
    5.1 视频数据流解码部分8
    5.1.1 数模转化模块…10
    5.1.2 有效数据提取模块…10
    5.1.3 去交织模块11
    5.1.4 YUV 4：2：2转YUV 4:4:4模块13
    5.1.5 色空间转换模块15
    5.2 Harris角点检测模15
    5.2.1 梯度求解模块…17
    5.2.2 高斯滤波模块…17
    5.2.3 角点响应函数求解模块…18
    5.2.4 局部非极大值抑制模块…18
    6. 仿真及验证19
    6.1 Matlab前期仿真…19
    6.2 FPGA系统仿真21
    结论23
    致谢24
    参考文献25
    1  绪论
    1.1  论文研究背景
    角点在关于特征点的图像分析中是优先被考虑的一种特征点。对于图像处理与分析，主要的角点检测算子主要有Moravec（莫拉文克）算子、Harris（哈瑞斯）算子、SUSAN(苏珊)算子等。而Harris角点由于其精度高、抗噪性能强的特点而被大多数研究人员优先选。DSP（数字信号处理器）是目前视频分析与处理系统中最主要的关于特征提取分析的工具。可是，Harris角点检测算法的运算量较大，当使用DSP处理时，就耗费大量的时间。如果前段的特征点提取耗费过多的处理时间，则难以确保后期算法分析的实时性。在经过大量的有关角点检测算法的研究分析后，尽管Harris算法的运算量仍然较大，但是因为它的结构较为简单，所以更适合移植在FPGA（现场可编程门阵列）来应用。另外，综合考虑了FPGA的运算结构和Harris角点检测理论之后，升级了运算模板和算法步骤，加快了系统的运行速度，加强了角点检测的精确性。
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