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基于FPGA的光斑图像中值滤波处理

学兔兔 《自动化与仪器仪表~2013年第aM (总第 168期) 基于FPGA的光斑图像 中值滤波处理 胡治国,何海菠,范祝军 (重庆远视科技有限公司 重庆,400060) 摘 要:基于FPGA在光斑图像55采样窗口的上实现了中值滤波。经实际测试表明:滤波后的图像数据获得了较好 的的稳定性,滤波器效果好、抗干扰能力较强。 关键词:光斑图像;中值滤波 Abstract:Inthispaper,basedonFPGA.realizedhtemedianfilteron5 5samplewindow offleckimage.Accordingtoexpefi- ment’Sresults,htefilteredimagedatagainbeRerstability.Thefilterhasgoodeffectandhighnati-interferenceabiliyt. Keywords:Fleckimage;Mediafilter 中图分类号:TN713 文献标识码:B 文章编号:1001-9227 (2013)04-0127-02 0 引 言 在数字图像的生成和采集过程中,由于受工作环境、器件 性能的影响,使得任何一幅未经处理的原始图像,都存在着一 定程度的噪声干扰。这些干扰恶化了图像质量,给后续分析带 来影响。因此,需要对数字图像进行滤除噪声处理。 图1 中值滤波原理图 中值滤波广泛用于图像信号处理技术中,它是一种非线性 信号处理方法,既可以消除噪声又可以保持图像的细节,滤波 1.1 数据窗口生成模块 效果好、抗干扰能力较强等。 图像数据是以数据流的方式传输,一个时钟周期传输一个 像素数据。如何实现在同一个时钟周期内同时获取到25个像 1 中值滤波原理” 素点是问题关键,通常采用行FIFO缓冲的方式来实现。要获 中值滤波 (Median Filter)是一种能有效抑制图像噪声、 得25个像素数据分别在相邻的5行内,可以用4个行FIFO缓冲 提高信噪比的非线性滤波技术。它是一种邻域运算,类似于卷 器先分别存储前4行,等到第5行数据到来时,再同时从第5 积,其计算的不是加权求和,而是把邻域中的像素按灰度级进 行及前4个FIFO缓冲器内读取数据,这样就保证了每行内的5 行排序,然后选择该组的中间值作为输出像素值。这样噪声就 点数据是同时获取的。然后,再分别对获取到的各行内的5点 会在排序的过程中被排到了最前或最后,所选择的中间位置的 数据进行分列寄存,在适当的延时之后,便可将各行5点数据 值一般不是噪声的值,由此便可以达到抑制噪声的目的。 同时取出。5×5模板产生过程如图所示。 一 一 一 一 … 一 一 一 一 一 一 一 。 … 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 ’ 中值滤波的输出像素是由领域图像的中间值决定的,因而 中值滤波对极限像素值 (与周围像素灰度值差别较大的像素) 远不如平均值那么敏感,从而可以消除孤立的噪声点,又可以 使图像产生较少的模糊。中值滤波可用公式表示为: g(x,=media{f(x—i,y—)}G ∈s 式中g(x,Y)表示在 (x,y)点处经过中值滤波后的灰度值;

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