中子数字成像,是指在中子辐照场里,使中子穿透被测物质后通过中子数字成像系统而获取图像的过程。中子图像携带着被测物质的内部结构信息。由于在中子成像的过程中,不可避免地会受到γ射线污染、中子散射、CCD电子噪声等因素的影响,使得所获取到的中子数字图像会发生降质,如噪声严重、细节模糊等,不利于分析、判别被测物质的内部信息,因此开展中子数字图像处理研究工作至关重要。在中子数字图像处理研究中,由于中子图像的大数据量、处理算法的高复杂性等特点,使得纯软件处理速度慢,达不到中子图像处理的速度要求。随着DSP、FPGA等芯片的诞生与发展,人们更多的寻求中子图像处理的硬件实现。硬件级DSP具有处理速度快以及有复合功能的单周期指令等特点,在高速数字图像处理中得到了越来越广泛的应用。尤其是,将图像处理算法移植到DSP芯片之中,以提高数字图像处理的速度及算法的保密性、实时性等,是一种行之有效的图像处理发展方向。有鉴于此,本论文研究开发了一套基于DSP和PCI总线结构的高速中子图像处理系统,以提高中子图像处理速度。系统的硬件设计以DSP和PCI接口芯片为平台,DSP实现图像处理算法、管理系统运行以及实现系统的自启动;PCI接口芯片实现DSP与PC机的PCI总线高速接口。在DSP仿真实验平台上,初步对中子图像去噪算法进行了研究。针对中子图像中的噪声特性,选择使用小波阈值去噪算法进行去噪,在TI公司生产的DSP芯片TMS320VC5416上实现并改进了小波算法,在此基础上,提出了适合定点DSP实现的阈值算法。研究结果表明,所研究设计的中子数字图像处理系统,处理速度快,能够达到实时性的要求,且保密性好。