科技飞速发展的今天,人们对于图像处理的要求越来越高,各行各业对于图像的实时快速处理需求日益增多,而传统的图像处理技术无论是通过DSP、CPU以及ASIC都存在不足之处,FPGA由于其自身独特的并行性特点,在图像实时快速处理领域迅速发展起来,通过FPGA对图像进行实时处理,可以极大的提高图像处理的实时性,达到近乎人眼无法所无法察觉到的能力。鉴于FPGA在图像实时处理领域的优点,本次研究致力于FPGA在数字图像处理技术的应用,选取的具体研究方向为FPGA在实时边缘检测中的应用。考虑到图像采集过程中可能会产生噪声,设计中采用滤波算法结合边缘检测算法共同实现最佳的边缘检测效果。本次设计中选用Intel公司的EP4CE10F17C8作为系统的核心FPGA芯片,选用OV7670型号的30W像素CMOS摄像头作为图像的采集部分,借助SCCB时序完成对摄像头的配置;图像的缓存部分选用HY57V281620型号的SDRAM芯片,由于SDRAM芯片是外挂的芯片,设计中主要完成对其控制器的设计;图像边缘检测算法选取最为常用的Sobel边缘检测算法,该部分的设计考虑到片内资源开销问题,这里借助其内部IP核完成部分复杂的乘除法运算;图像的滤波算法部分,考虑到在数字图像处理领域中滤波算法较多,这里分别对中值滤波、均值滤波、高斯滤波三种算法进行设计,并对高斯滤波的模板选取两种不同的做出对比,最终通过结合边缘检测算法观察效果,选取中值滤波作为最终的滤波算法;图像传输部分选用Realtek的RTL8201百兆以太网PHY芯片,通过设计UDP/IP协议,完成对图像的实时传输;借助PC端的上位机软件观察效果;最终得到本系统从图像的捕获到图像的实时显示,每幅图像的仅需要48ms,达到了预期设计的目地。本次设计各个部分的设计采用的是Intel公司的QuartusⅡ软件作为设计工具,选取Modelsim作为仿真工具。上述设计完成综合之后下载到FPGA内部,最终的实验结果达到了预期的目标。