测控技术与仪器 毕业论文范文——基于FPGA的红外数字图像处理方法研究

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1、基于FPGA的红外数字图像处理方法研究摘要：红外图像处理技术广泛应用于消费类电子、视频监控、医学成像及军事等各个领域，实现图像处理技术的方法也有很多种。在图像处理中，图像增强是一种基本的预处理手段，其计算量大，要求速度快，而FPGA(现场可编程门阵列)的并行处理方式和“流水线”结构使得其非常适合进行图像处理。基于这样的考虑，目前利用FPGA实现图像处理的设计己十分普遍。本文对目前红外图像实时处理常用的两种算法做了研究。一种是快速中值滤波和多级中值滤波，该算法对含有椒盐噪声的图像很敏感，而且几乎不会造成图像边缘的模糊。

2、论文提出了模块化设计方案，实现中值滤波。在FPGA平台上，用Verilog语言编写了三大底层模块，窗口生成模块，边框判断模块，算法模块。窗口生成模块由FIFO和D触发器的反复调用构成，负责把内存里的数取出来送给算法模块处理。算法模块用尽可能快的速度找出中间值。还设置了边框模块，当其处理到图像边框时直接输出0。实现的另一种算法是直方图均衡化，作为灰度变换的一个重要的手段，研究直方图均衡化是非常必要的。论文通过实现直方图统计，各灰度级点数累加，灰度映射等几个状态的转换，实现了均衡化电路的时序控制；配合一个双端口RAM，并

3、对不同的端口进行读写操作，最终实现了直方图均衡化；再以查表的形式，得到原始图像各像素的映射值。关键词：红外图像处理FPGA中值滤波直方图TheStudyofTheMethodsAboutInfraredImageProcessingBasedonFPGAAbstract：Infraredimageprocessingtechnologyarewidelyappliedinvariousfieldssuchasconsumerelectronics,videosurveillance,medicalimagingand

4、militaryfield.Therearemanymeantoimplementimageprocessingtechnology.Imageenhancementisabasicpretreatmentmeansofimageprocessinganditdemandsnotonlyalargeamountofcomputationbutalsofastspeed.TheparallelprocessingmethodandpipelinestructureofFPGA(FieldProgrammableGate

5、Array)makeitisverysuitableforimageprocessing.Basedonthisconsideration,imageprocessingdesignusingFPGAisverycommonatpresent.Thisarticlehasdonetheresearchtothepresentinfraredimageryreal-timeprocessingwithtwokindsofalgorithmsusedwidely.OneistheMedianFiltercontainin

6、gthefastfilterandthemultistagefilter。Itisverysensitivetodealwiththeimageincludedpepperandsaltnoises,moreover，creatingfuzzinessontheedgehardly。ThepaperpresentsamodulardesigntoachievemedianfilterontheFPGAplatformusingVerilogHDL.Thisfilteringmoduleconsistsofthreel

7、ow-levelparts,thewindowgenerationmodule,theframe-judgemodule,thealgorithmmodule.ThewindowgenerationmoduleismadefromtheFIFOandtheDflip-flopwhicharecalledrepeatedly.Itisresponsiblefortakingoutnumbersfrommemoryforprocessinginthealgorithmmodules.Thealgorithmmodulew

8、illfindoutthemiddlevalueatthespeedasquicklyaspossible.Atlast,abordermoduleissetted.Whenprocessingthedataaroundtheimage，themoduleoutput0directly。Anotherrealizedalgorithmisthe