基于FPGA的微光图像分块并行降噪处理算法研究

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微光夜视技术是现代化武器夜视系统的支撑技术之一,掌握先进的微光夜视技术对于现代化夜战有着到至关重要的作用。随着各式先进的夜视技术在世界各国军队中的装备应用,“拥有黑夜”已经逐步变成了“共享黑夜”。为了弥补我国在微光夜视领域与美国等先进国家的技术差距,需要不断的发展和更新微光夜视技术和装备。  微光图像在获取过程中容易受到多种噪声的污染,使获得的微光图像质量下降,因此图像的后期降噪处理是必不可少的一个环节。经过研究发现,很多效果优秀的降噪算法,由于处理过程复杂,都或多或少的存在一些实时性问题,本文着眼于提高微光图像降噪处理的实时性,设计并实现了一种基于FPGA的分块并行降噪算法。具体做了以下四个方面的工作:  首先,从计算机并行处理技术出发,对ASIP并行处理结构进行深入研究,并重点分析了SIMD和MIMD两种处理结构的特征和区别。在此基础上设计了一种针对微光图像的并行处理结构;  其次,分析了微光图像的特征及其主要噪声,并结合实际需求选择了两种空域上的算法进行研究改进;  再次,设计实现了一种基于FPGA的微光图像分块并行降噪算法,用Verilog硬件语言编写了算法处理程序,并在FPGA开发板上完成了调试;  最后,通过在室内和室外采集了大量实验数据对降噪处理算法的可行性进行了验证。  通过对实验结果进行分析,该算法的实时性和降噪效果均达到指标要求,说明本文设计的分块并行降噪算法是可行的。
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