基于FPGA的图像Harris角点检测与图像配准系统实现

基于FPGA的图像Harris角点检测与图像配准系统实现

本文介绍了一种基于FPGA的图像Harris角点检测与图像配准系统的实现方法。该系统采用matlab作为算法设计平台，使用Verilog HDL语言进行硬件描述和Vivado软件进行综合实现。本文将详细介绍系统的设计流程、主要模块的实现以及结果分析。

1. 设计思路
   Harris角点是指具有较高角度变化的像素点，常被用于图像配准、物体识别等领域。该系统主要实现Harris角点的检测以及图像配准的功能。其中Harris角点检测主要包括以下步骤：

• 计算图像每个像素点的梯度幅值和方向
• 对图像梯度矩阵进行卷积计算，得到每个像素点的Hessian矩阵
• 计算每个像素点的Harris响应函数，找出局部最大值点，判断是否是角点

图像配准主要包括以下步骤：

• 提取两幅图像中的特征点
• 通过匹配特征点确定图像间的映射关系
• 对齐两幅图像，消除图像间的畸变

2. 系统设计
   该系统主要分为两部分，分别是Harris角点检测模块和图像配准模块。其中Harris角点检测模块包括图像灰度化、图像梯度计算、Hessian矩阵计算以及Harris响应函数等子模块。图像配准模块包括特征点提取、特征点匹配以及图像对齐等子模块。

具体实现中，我们首先在matlab中设计并测试算法流程，确定各个子模块之间的数据输入输出接口。然后，将各个子模块使用Verilog HDL语言进行硬件描述，并且使用Vivado软件进行综合实现。

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