基于FPGA的中值滤波算法的设计与实现

基于FPGA的中值滤波算法的设计与实现 摘 要 在图像的采集、传输和记录等过程中，由于受到多方面因素的影响，图像信号会不可避免地受到椒盐噪声的污染，这将会严重影响图像的后期分析和识别等处理，因此有必要用中值滤波器对图像的椒盐噪声进行滤波预处理。 实际应用中，对滤波器件不仅要求能够将图像中的椒盐噪声滤除，满足图像处理的实时性要求，而且还要求能够很好地保护图像细节，避免滤波后图像变得模糊。针对传统的快速中值滤波算法在滤除图像椒盐噪声时存在图像细节模糊的缺陷，本文提出了一种基于FPGA的改进的快速中值滤波算法。该算法在中值滤波过程中，首先根据设定的阈值判断滤波窗口的中心像素点的是否为噪声点，若是噪声点，就利用快速中值滤波算法求出中值并替换中心点的原像素值，若不是噪声点，就不进行中值滤波处理。利用MATLAB软件对该算法进行仿真的结果表明，该算法具有良好的去噪和图像细节保持的能力。 在该算法的FPGA实现过程中，充分利用FPGA硬件的并行性，并且采用流水线技术，提高了图像滤波的处理速度。FPGA硬件实现的结果表明，该算法与传统的快速滤波算法相比，不仅能够满足图像处理的实时性要求，而且还能在滤除图像椒盐噪声的同时，避免滤波后图像变得模糊的缺陷，达到了保护原始图像细节的目的。