面向圖像采集的后處理關(guān)鍵模塊設(shè)計(jì).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)、多媒體和數(shù)據(jù)通信技術(shù)的高速發(fā)展，圖像采集與處理被廣泛應(yīng)用于監(jiān)測(cè)、遙感、影視制作、科研等諸多領(lǐng)域。本文針對(duì)圖像采集過(guò)程中由于物理環(huán)境、成像方式和圖像傳感器質(zhì)量的影響在圖像中引入的噪聲，結(jié)合圖像采集設(shè)備和顯示終端分辨率的多樣化，以及圖像降噪、縮放處理后的畫(huà)質(zhì)退化問(wèn)題，設(shè)計(jì)包含降噪、縮放、銳化三個(gè)功能模塊的圖像后處理系統(tǒng)。
　　本文首先對(duì)圖像降噪、縮放和銳化的現(xiàn)有算法進(jìn)行介紹，包括算法原理、計(jì)算步驟、優(yōu)缺點(diǎn)等。從應(yīng)用需求角度

2、出發(fā)，依據(jù)算法處理后圖像的主觀視覺(jué)效果和客觀評(píng)價(jià)參數(shù)值，選擇降噪和保邊性能良好的增維型快速雙邊濾波降噪算法、算法簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)的基于查表的雙三次插值縮放算法和具有較低噪聲敏感性的多方向邊緣檢測(cè)型銳化算法。
　　其次，在算法的硬件設(shè)計(jì)過(guò)程中，針對(duì)圖像處理數(shù)據(jù)流通量大的特點(diǎn)，采用流水線設(shè)計(jì)，并使用多像素行緩沖區(qū)結(jié)構(gòu)，提高數(shù)據(jù)并行處理能力。在降噪和銳化模塊設(shè)計(jì)中充分考慮中間處理結(jié)果在前后級(jí)模塊中的復(fù)用，節(jié)省面積和功耗。在縮放模塊設(shè)計(jì)中，Y

3、分量采用雙三次插值，UV分量采用雙線性插值。本文面向圖像采集的后處理系統(tǒng)支持RGB888、RGB565、YUV420等多種色彩格式，支持最大輸入圖像分辨率為1600萬(wàn)像素，支持最大輸出圖像分辨率為2048×2048。
　　最后，使用NC-Verilog完成各子模塊功能仿真，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室芯片架構(gòu)分別進(jìn)行模塊級(jí)和系統(tǒng)級(jí)仿真。仿真結(jié)果表明，本文設(shè)計(jì)的后處理系統(tǒng)可正確實(shí)現(xiàn)RGB/YUV間的色彩空間轉(zhuǎn)換、快速雙邊濾波降噪、1/16x-4x的縮