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近几十年来,随着计算机体系结构的算法研究以及ASIC、FPGA技术的迅速发展,从而使数字图像处理技术在医学、侦查、工业等领域方面得到了广泛应用。而图像滤波是数字图像处理的重要内容,是图像预处理的重要步骤,相对于图像识别的一种前期处理,它的主要目的是为了更好的改善图像质量,减少图像的噪声。 本文主要研究了当今数字图像滤波的应用平台以及国内外的发展现状,研究了在图像滤波技术中常见的空间域以及频域中减少噪声的滤波技术。软件平台上从Matlab出发,对不同的噪声图像分别进行均值滤波和中值滤波技术,验证算法的正确性的同时得出不同噪声图像应该采用合适的滤波技术和模板尺寸。因此椒盐噪声图像应该采用中值滤波算法实现,同时本文提出了一种快速加权中值滤波算法,通过滤波后图像的直方图和频谱图,更能体现出此算法的优越性。 接着混合使用Matlab以及Quartus II完成图像格式向ROM过程的转变,使图像的像素信息能在Quartus II中处理。在Quartus II中用HDL硬件描述语言对数字图像滤波算法进行建模,建立滤波算法模块、计数器控制模块、3×3 窗口生成模块,最后用 Modelsim验证了各个模块功能。 在滤波算法模块中,本文主要设计了基于处理椒盐噪声的快速中值滤波算法模块,器件选择的是Altera公司的EP2C5T144C3来进行编译综合,通过两种不同建模方法从延时、资源占用、最大处理速度等方面得出算法的优越性。在滤波算法中也介绍了进行Sobel边缘检测算法、最大值滤波算法、最小值滤波等,对Sobel边缘检测算法进行了Matlab验证以及Modelsim功能仿真,结果符合算法的设计,为后续图像识别做好基础,对图像处理的研究具有重要意义。