图像预处理算法的硬件实现

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1、分类号：UDC：工学硕士学位论文密级：编号：图像预处理算法的硬件实现硕士研究生：刘振飞指导教师：卞红雨教授学位级别：工学硕士学科专业：水声工程所在单位：水声工程学院论文提交日期：2010年2月论文答辩日期：2010年3月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex：，U．D．C：／。-ADissertationfortheDegreeofM．EngResearchonImagePre--ProcessingAlgorithmsandHardwareDesignCandidate：LiuZhenfeiSupervisor：Prof．BianHongy

2、uAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：underwateracousticengineeringDateofSubmission：February，2010DateofOralExamination：March，2010University：HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中己注明引用的内容外，本

3、论文不包含任何其他个人或集体己经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者(签字)：庞l掳岱日期：加肋年弓月叫日学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题

4、再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文(毋往授予学位后即可口在授予学位12个月后口解密后)由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者(签字)：獬日期：刎口年弓月叫日导师(签字)：聿不白辨岁月纠日哈尔滨工程大学硕士学位论文摘要图像声纳应用日益广泛，但是由于复杂的海洋环境以及声成像的特点，声纳图像的质量远不如光学图像。图像处理技术对图像声纳的应用具有重要的意义。而硬件系统体积以及处理速度是图像声纳实时处理的重要问题。FPGA以其硬件可编程中固有的并行性为图像处理提供了一条以较少硬件资源而达到实时高速处理的

5、新途径。本文在前人设计的基于PCI接口的FPGA图像处理板基础上，开发了一个数据传输控制模块架构。该架构主要包括FPGA处理板和PC之间的数据传输控制，SDRAM数据读写控制。然后本文首先分析仿真了数字图像预处理的几种算法，并在FPGA平台上实现了图像预处理中伪彩色处理，直方图均衡，灰度形态处理，锐化及边缘检测，频域滤波等几种算法，并通过对算法进行优化以及流水线的合理安排，提高图像的处理速度。同时将算法在DSP6416DSK上进行分析和实现。通过比较FPGA与DSP在实时图像处理上性能说明FPGA在图像处理上具有实用意义。由于本文采用Xilinx公司的Virte

6、x4．XC4VLXl5芯片作为图像处理的硬件平台的核心芯片，因此开发软件采用Xilinx的ISE开发工具，仿真工具采用ISE集成仿真工具和ModelSim相结合。关键词：图像声纳；图像预处理：FPGA哈尔滨工程大学硕十学位论文皇暑宣；ii宣iii宣i暑；；宣；；；高i——"—lii；置宣宣ABSTRACTImagesonariswidelyutilizedinmarineexploration．Duetothecomplicatedenvironmentofoceanandthecharacteristicofacousticalimage，thequality

7、ofacousticalimageislowerthanopticalimage．Soimageprocessingtechniqueisimportantfortheapplicationofimagesonar．necubageofsonarsystemandthespeedofimageprocessingareconcernedbythedesigner．Sonarsystemisconsideredasreal—timesystem．Becauseimageprocessinghashighinherentparallelism，FPGAhasvery

8、highperforma