基于FPGA的數(shù)字圖像壓縮去噪方法研究及MATLAB實(shí)現(xiàn).pdf

1、數(shù)字圖像因其巨大的發(fā)展?jié)摿Χ粡V泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域中，諸如國(guó)防、教育、醫(yī)學(xué)、天文學(xué)等。然而在圖像的形成、傳送等一系列環(huán)節(jié)中會(huì)遭遇各式各樣的噪聲襲擾，影響像素的清晰程度，同時(shí)大量冗余信息限制了圖像的傳輸效率和存儲(chǔ)空間，因此如何獲取高分辨率、高壓縮率的圖像，同時(shí)提高信息傳輸速率成為了擺在人們眼前的難題。軟件實(shí)現(xiàn)方法遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于實(shí)時(shí)圖像處理的要求，需要借助硬件實(shí)現(xiàn)，F(xiàn)PGA是一種比較理想的器件，特別適合處理一些像素級(jí)的數(shù)據(jù)。
　　在整理與掌

2、握了國(guó)內(nèi)外圖像壓縮去噪文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，本文提出了一種基于FPAG的圖像壓縮去噪系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括FPGA最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)、MATLAB圖像壓縮去噪算法程序設(shè)計(jì)、FPGA圖像去噪系統(tǒng)設(shè)計(jì)三個(gè)部分。FPGA最小系統(tǒng)由電源模塊、復(fù)位電路、下載配置電路、時(shí)鐘模塊、串口通信電路以及外圍電路模塊等組成。為了抑制噪聲，去除冗余信息，較好地保護(hù)圖像細(xì)節(jié)信息，利用MATLAB軟件，采用中值濾波去噪算法、快速中值濾波算法、小波閾值去噪算法、DCT壓縮算法以

3、及小波壓縮算法，設(shè)計(jì)了上位機(jī)程序，完成了圖像消噪及壓縮功能顯示。利用Verilog硬件編程語(yǔ)言設(shè)計(jì)了FPGA圖像去噪系統(tǒng)，主要包括行緩沖模塊、FIFO模塊、方形窗生成模塊以及算法模塊，并在QuartusⅡ平臺(tái)下建立時(shí)序約束報(bào)告，完成了各模塊的時(shí)序仿真與分析。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)性能達(dá)到了理想狀態(tài)。圖像經(jīng)過(guò)中值去噪與小波壓縮后能夠有效的剔除噪聲信息和冗余信息，二次壓縮比達(dá)到了1∶11.7，壓縮后剩余能量為99.9998％，均方