基于FPGA的視頻圖像去雪研究.pdf

1、近幾年，伴隨著圖像處理技術(shù)和集成電路的快速發(fā)展，監(jiān)控行業(yè)蓬勃發(fā)展，促進(jìn)了安防事業(yè)的進(jìn)展，給城市帶來了更好的保護(hù)。視頻監(jiān)控系統(tǒng)慢慢地從室內(nèi)向室外轉(zhuǎn)移，但是在室外的視頻系統(tǒng)比較受天氣的影響?，F(xiàn)有的大部分視頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)都是在以良好的天氣為前提的，一旦把這些系統(tǒng)應(yīng)用到戶外，在惡劣天氣的情況下，如雨、霧、雪等，就會或多或少地影響到監(jiān)控視頻的質(zhì)量。
　　本文針對雪天場景，設(shè)計(jì)了基于FPGA（Field Programmable Gate Arr

2、ay）的視頻圖像去雪系統(tǒng)。首先根據(jù)雪花的物理特性對視頻圖像去雪的相關(guān)算法進(jìn)行分析和比較，選擇可以用于FPGA實(shí)現(xiàn)的算法進(jìn)行設(shè)計(jì)。再在硬件平臺上，對硬件平臺進(jìn)行分析和搭建，熟悉芯片的工作要求。然后利用Verilog HDL（Hardware Description Language）語言對系統(tǒng)中所需要的模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，并利用Modelsim軟件對所編寫的模塊進(jìn)行仿真，仿真符合要求之后，最后利用Quartus II軟件對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行綜合和布局

3、布線，下板調(diào)試，得到結(jié)果。
　　本文是基于FPGA進(jìn)行設(shè)計(jì)的，主要是利用FPGA的流水線技術(shù)和強(qiáng)大的并行計(jì)算能力。本文中先利用圖像增強(qiáng)和中值濾波對視頻圖像進(jìn)行預(yù)處理操作，對圖像進(jìn)行去噪和對比度拉伸，使圖像有利于后續(xù)的處理。然后把幀間差分法和背景差分法運(yùn)用到視頻圖像去雪中，分別對這兩種方法進(jìn)行設(shè)計(jì)、仿真和實(shí)現(xiàn)。
　　基于幀間差分法的視頻圖像去雪需要較大的FPGA存儲資源，不然就會出現(xiàn)漏幀的現(xiàn)象；基于背景差分法的視頻圖像去雪不需