改进的中值滤波算法及其FPGA快速实现.pdfVIP

第35卷 第14期 计 算 机 工 程 2009年 7月 、，01．35 No．14 ComputerEngineering July2009 · 图形图像处理 · 文章编号；1ooo．’3428(20o9)14—ol75—03 文献标识码：A 中圈分类号：TP391 改进的中值滤波算法及其FPGA快速实现 李飞飞 ，刘伟宁 ，王艳华 1,2 (1，中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春 130033；2．中国科学院研究生院，北京 100039) 摘 要：针对传统中值滤波算法带来的图像模糊问题，提出一种改进算法，加入阈值比较环节以便更好地保持图像细节。当用FPGA实现 中值滤波算法时，传统方法需要较多的时钟周期，由此设计一种新的硬件实现电路，仅用3个周期就能快速地取得中值。仿真结果说明， 该改进算法不仅能够取得 良好的滤波效果，而且使所处理的图像更加清晰，所设计的硬件电路能够快速、高效地对算法进行实现。 关健词：中值滤波；现场可编程门阵列；快速算法；阈值 ImprovedM edianFilteringAlgorithm and ItsFastImplementationinFPGA LIFei．fei ．LIUW ei．ning．WANGYah．hua．2 (1．ChangchunInstituteofOptics，FineMechanicsandPhysics，ChineseAcademyofSciences，Changchun130033； 2．GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100039) [Abstract!Aimingattheproblemthathtetraditionalmedianfilteringarithmeticblurstheimage，thispaperintroducesanimprovedalgorihtmby addinghtresholdcomparisontohtetraditionalmedina filteringalgorihtm，whichcanmaketheimagemaintainmuchmoredetailsafterprocessed．As thetraditionalmethodsneedtoomanyclockperiodstoimplementthemedina filteringinFieldProgrammableGateArray(FPGA)，anewcircuitis designed，whichcanquicklygetmedina valueofsomenumbersinhtreeclockperiods．Thesimulationresultshowsthatthealgorithm notonlycall filterthenoisebetter，butalsocanmakehteimagemuchclearer,andhtedesignedcircuitcanimplementhteraithmeticquicklyandeffi ciently． [Keywords!medianfiltering；FieldProgrammableGateArray(FPGA)；fastalgorithm；threshold 1 概述 中值滤波要实现的是用中值 g(x，))来代替 中心点值 图像在生成过程中，往往会受到各种噪声的干扰 ，使得 厂()，)。对于椒盐噪声来说，由于模板的中值很大程度上不 图像的质量变差。因此，在图像处理系统中，必须对其进行 会是噪声 ，因此中值滤波能很好地消除它。当中心点值为噪 滤波、平滑等预处理来消除噪声。作为一种空域滤波技术 ，