基于VHDL的数字图像中值滤波器设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1 目的及意义

最近30多年以来，市场一直推崇一类新的非线性滤波器结构：中值滤波器。这类滤波器在图像信号处理中具有独特的优势：中值滤波能够在抑制随机噪声的同时不使边缘模糊。图像的中值滤波很好的解决了图像除噪的问题，不仅对孤立噪声点的消除效果显著，对稍密集的噪声点或稍大的噪声点也有很好的去除效果。目前已经成为非线性滤波领域的研究热点。由于vhdl语言是eda设计中常见的一种ieee标准语言，其覆盖面广，描述能力强，可读性好，支持大规模设计及逻辑单元的利用等优点，继而提出了基于fpga的中值滤波算法机其设计方案。结合现场可编程门阵列fpga的并行结构和适合流水线设计的结构特点，采用vhdl语言进行电路设计便可设计出可以滤除脉冲噪声，能有效地改善图像的质量，提高系统性能，满足系统实时性要求的滤波器。实时图像处理器中，信号预处理包括对图像的各种滤波，直方图统计及均衡，图像增强，灰度变换等。它们共同的特点是处理数据量大，如果用一般的软件来实现势必会比较慢，而对于一些实时性要求高的系统，处理速度往往是要考虑关键因素，一旦速度跟不上，实时性也无从谈起，针对图像预处理阶段运算结构比较简单的特点，用fpga进行硬件实现无疑是理想的选择。

1.2 国内外研究现状分析

2. 研究的基本内容与方案

2.1 研究基本内容

本课题所设计的移动视频监控系统是基于vhdl硬件描述语言，在对常见3×3滤波窗口数学模型进行分析的基础上,开展基于fpga的数字图像中值滤波算法的研究，结合现场可编程门阵列fpga的并行结构和适合流水线设计的结构特点,在altera公司的quartusii平台上采用vhdl硬件描述语言进行电路设计,并利用仿真工具modelsim进行时序仿真验证。

2.3研究目标

3. 研究计划与安排

第1~3 周：查阅相关文献资料；在明确设计内容的基础上撰写并提交开题报告；

第 4~6 周：学习并掌握vhdl相关知识和基于fpga的设计技能，确定系统整体实现方案；

第7~12周：完成系统涉及的硬件电路与软件设计；

4. 参考文献（12篇以上）

【1】 单文军, 周雪纯, 李文华. 基于fpga的fir数字滤波器设计与实现[j]. 现代电子技术, 2013(14):123-126.

【2】李轶博, 李小兵, 周娴. 基于fpga的快速中值滤波器设计与实现[j]. 液晶与显示, 2010, 25(2):292-296.

【3】张杰. 基于fpga的数字图像处理[d]. 武汉科技大学, 2009.