基于FPGA的图像去噪系统设计开题报告

 2022-11-23 11:37:19

1. 研究目的与意义

在数字图像处理工作中,保证被处理图像的质量是图像处理工作的基础,然而不可避免地, 外界环境会对数字图像产生一定的影响,如光照和传输介质自身缺陷等非主观因素,使图像信息造成不同程度的失真现象,影响了图像的视觉效果,而造成图像质量降低的常见因素之一便是噪声。

但是,图像噪声是任意多体系统中固有存在的,具有多样性,难以预测,并且是一种非本源信息,故需要对具体噪声类型提出具体的适定模型进行去噪。

于是,对图像进行去噪成为了改善图像质量,优化处理结果的重要工作。

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2. 课题关键问题和重难点

1. 图像的采集,存储及转换:图像经摄像机采集后为模拟信号,经过A/D转换后转换为数字信号,然后存储到RAM模块中。

2. 去噪算法的设计:目前的图像去噪算法种类繁多,在传统的图像去噪算法中有两种去噪算法效果较为优秀,分别是非局部均值去噪算法(NLM)以及三维块匹配算法(BM3D),NLM 算法对图像像素的局部信息有了充分的利用,但是 NLM 算法计算量大,并且对保护图像的结构信息能力不足。

而 BM3D 通过块匹配操作寻找相似块,同时结合硬阈值滤波和维纳滤波的优势进行去噪,不仅有突出的SNR 和 SSIM,而且视觉效果较好。

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3. 国内外研究现状(文献综述)

基于混沌加密的小波域数字图像水印算法提出了一种基于混沌加密的小波域数字图像水印算法,首先通过对原始图像进行离散小波变换,提取其低频部分作为嵌入区域;然后再次利用小波变换对水印进行分解,得到水印的四幅小波分解子图,用混沌序列对 4 幅子图进行置乱,经小波逆变换完成水印加密;最后将加密后的水印嵌入到原始图像的低频部分中。

在提取水印时,通过水印相似系数 N C 和峰值信噪比 P SN R 评 价水 印质量 ,实验结果表明 ,提 出的算法可 以抵抗 JP EG 压缩 、噪声、滤波等几何攻击,图像加密效果好。

1加速传感器在手机中的应用及其摄像头替代技术研究文中首先分别深入介绍了加速度传感器工作原理以及在手机中的具体设计及应用:进而,选择目前主流的MTK6252平台搭建系统,研究基于手机摄像头的加速度传感器替代方案。

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4. 研究方案

1. 模块设计1.1 图像采集模块:由摄像头提供的视频模拟信号对视频信息进行扫描。

1.2 图像缓存模块:进行A/D转换,将每一帧图像信息储存在RAM中。

1.3 图像处理模块:从RAM中调取图像信息进行去噪处理。

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5. 工作计划

1-2周,完成外文资料翻译。

3-4周,查找资料完成开题报告及论文方案论证:搜集相关文献,初步确认研究的主要内容,研究方案以及研究的主要方法。

同时将文献进行整理及划分方便进行借鉴。

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