CMOS圖像傳感器圖像去噪與壓縮預(yù)處理電路的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、CMOS圖像傳感器是業(yè)界非常通用的一種傳感技術(shù),但噪聲嚴(yán)重影響了其成像性能,所以噪聲消除技術(shù)是 CMOS圖像傳感器中的關(guān)鍵技術(shù)之一。本課題致力于采用數(shù)字的方法來(lái)消除數(shù)字圖像中的噪聲。
　　本文首先回顧了CMOS圖像傳感器技術(shù)的發(fā)展歷程,分析了影響CMOS圖像傳感器效果的各類(lèi)噪聲源;對(duì)噪聲的分類(lèi)和模型進(jìn)行了討論。對(duì)于噪聲的處理需要根據(jù)其產(chǎn)生類(lèi)型而針對(duì)性的采用不同算法,本課題主要是消除數(shù)字圖像中的椒鹽噪聲和壞點(diǎn),所以我們采用的是四領(lǐng)域

2、平均法。
　　實(shí)驗(yàn)中我們首先使用Matlab對(duì)四領(lǐng)域平均算法的可行性進(jìn)行驗(yàn)證,然后采用Verilog實(shí)現(xiàn)該算法的硬件描述,最后通過(guò)功能仿真,綜合出電路。通過(guò)對(duì)原始圖像、加噪后的圖像以及消噪后的圖像的比較,從視覺(jué)上可以直觀地判斷該算法不僅可以很好地消除噪聲,而且能較好地保持圖像細(xì)節(jié)。
　　CMOS圖像傳感器采集到達(dá)數(shù)據(jù)信息量大,必須對(duì)其進(jìn)行壓縮以達(dá)到實(shí)時(shí)處理的目的。對(duì)Bayer格式圖像直接壓縮,恢復(fù)后的圖像質(zhì)量較差。研究發(fā)現(xiàn),

3、壓縮之前對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理可以在保持較高壓縮率的同事保證較高的圖像恢復(fù)質(zhì)量。
　　本文結(jié)合彩色CMOS圖像傳感器和Bayer CFA格式圖像的特點(diǎn),介紹了一種基于Bayer格式圖像的準(zhǔn)無(wú)損壓縮預(yù)處理算法,并對(duì)該算法用ModelSim6.0進(jìn)行功能驗(yàn)證,最終在QuartusⅡ6.0環(huán)境下綜合出硬件電路。該預(yù)處理算法對(duì)原始圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行降采樣和濾波操作。整個(gè)結(jié)構(gòu)采用流水線設(shè)計(jì),同時(shí)用少量行緩存代替?zhèn)鹘y(tǒng)的大容量存儲(chǔ),節(jié)省了存儲(chǔ)資源,加快