圖像實時濾波方法及其FPGA實現(xiàn).pdf

1、圖像濾波是數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的重要組成部分，本文基于可編程邏輯器件(FPGA)，設(shè)計并實現(xiàn)了從圖像采集、預(yù)處理到分割的較完整的數(shù)字圖像處理流程。具體包括圖像數(shù)據(jù)實時采集和顯示。重點實現(xiàn)了快速中值濾波、改進型高斯濾波、圖像邊緣提取、基于直方圖的圖像增強和圖像分割。
　　本文主要介紹了圖像采集、緩存和顯示的設(shè)計和實現(xiàn)，并詳細介紹了各種基于FPGA的圖像處理算法和實現(xiàn)。本文組織結(jié)構(gòu)如下：
　　第一章對課題背景和研究意義做了概述。

2、r>　　第二章對FPGA的開發(fā)語言、工具和主要流程做了介紹，這些是后續(xù)工作的基礎(chǔ)。
　　第三章介紹基于FPGA的圖像數(shù)據(jù)采集、緩存和實時顯示的具體設(shè)計。其中的采集部分是使用CCD攝像頭采集圖像，緩存至外部SDRAM芯片，用VGA顯示器顯示。通過SDRAM緩存一幀圖像數(shù)據(jù)起到了協(xié)調(diào)連續(xù)幀采集和顯示的作用。
　　第四章實現(xiàn)了基于FPGA的幾種數(shù)字圖像濾波算法，包括快速中值濾波和改進型高斯濾波。快速中值濾波中，充分利用FPGA的流

3、水線技術(shù)，能在6個時鐘周期內(nèi)找出一個掩膜內(nèi)的中值，確保了實時處理和顯示；改進型高斯濾波中，針對傳統(tǒng)高斯濾波方法在濾除高斯噪聲的同時也丟失了圖像細節(jié)的問題，提出了一種改進方法，即在高斯掩膜中，既要考慮像素間的距離又要考慮像素值差。
　　第五章實現(xiàn)了基于FPGA的Sobel算子、Prewitt算子和拉普拉斯算子等圖像邊緣的實時提取，并對其結(jié)果進行了對比分析。
　　第六章設(shè)計并實現(xiàn)了基于FPGA的圖像增強和圖像分割。圖像增強中，先