基于fpga的视频图像预处理系统的设计与实现

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1、天津师范大学硕士学位论文基于FPGA的视频图像预处理系统的设计与实现姓名：刘文英申请学位级别：硕士专业：电路与系统指导教师：武津城20100301摘要视频和图像是人们获得信息的重要来源，最近几年视频发展的最显著特征是分辨率大幅度提高，造成数据处理量大幅度增加，实时图像采集和处理成为影响视频质量的重要因素。当前视频图像处理主要问题是：当处理的数据量很大时，处理速度慢，执行效率低。而且视频算法的软、硬件仿真以及验证的灵活性低，理想的体系结构应具有以下特点：高性能、灵活性、方便更新、开发成本低，随着应用的成熟和产量的提高，能够提供低成本移植途

2、径等。本课题是在Xili舣公司的Ⅵnex．ⅡPr0的开发平台上实现了视频图像处理算法的硬件架构，架构包括视频图像采集(加转换)模块、视频格式转换模块、视频图像存储模块、视频图像处理模块、D／A转换模块、视频显示等模块电路基于FPGA的实现。视频图像处理模块中设计了滤波模块和边缘检测模块。在本课题中，通过对椒盐噪声的特点的分析，根据椒盐噪声和图像信息点的区别，以及传统中值滤波算法对椒盐噪声去除的有效性，提出了只对噪声点进行中值滤波的改进算法和该改进算法的快速实现方法，并且实现了该改进算法基于FPGA的硬件实现，这是本文的创新点。边缘检测模

3、块应用LOG算子进行边缘检测，设计实现了卷积在FPGA上的实现。在本方案设计的图像预处理系统的实现过程中灵活运用了“乒乓操作"、“并行处理’’和“流水线技术’’等，使得基于FPGA视频图像处理速度有了很大的提高。本设计在ISE9．1中进行逻辑电路设计，并在ModelSim中进行仿真，然后在EDK环境下搭建了视频图像预处理系统，在该系统中设计并完成了自己的图像处理IP核，完成了视频预处理系统的设计与实现。通过调试和验证，本文设计的图像处理系统能够很好的实现视频图像的处理。本文对实现FPGA作为实时图像处理的核心芯片以及应用于模式识别、监控

4、系统等方面有积极作用。关键词：FPGA视频图像处理中值滤波流水线技术Absl阳ctAbstraCtⅥdeOandimageistheimpolrtantsoufccthatpeOpleaccesst0infomation．IIlrecentyears，themostremarkablefcatureoftheVideodeVelopmentisthesubstantialincrementinresolution．T_llequaIltityofthedataprocessingincreasequickly．Real—timeimag

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