[发明专利]基于FPGA平台的空域和像素域混合降噪方法

摘要

本发明公开了一种基于FPGA平台的空域和像素域混合降噪方法，该方法的具体步骤包括：(ⅰ)图像输入；(ⅱ)像素信息缓存；(ⅲ)图像边缘扩展；(ⅳ)降噪强度和混合半径接收；(ⅴ)滤波算子生成；(ⅵ)图像滤波；(ⅶ)图像裁剪和输出；(ⅷ)图像输出。本发明有效改善现有技术中存在的问题，能够应用在各种场景中，特别是亮度较低、噪声干扰较大、图像边缘信息复杂的场景，能够准确判断细节信息，根据不同降噪基准点选取相关性最高的临近像素信息进行降噪，输出图像有着很好的平滑性同时充分保留细节，满足对于前端图像采集的各种需要。

主权项

1.一种基于FPGA平台的空域和像素域混合降噪方法，其特征在于：包括像素信息缓存模块、图像边缘扩展模块、降噪强度和混合半径接收模块、滤波算子生成模块、图像滤波模块、图像裁剪和输出模块，所述方法包括以下步骤：(ⅰ)图像输入；(ⅱ)像素信息缓存在BAYER格式图像上，根据输入滤波半径的需要，计算需要缓存像素的行数，并逐行滚动地存入RAM缓存资源中，不同滤波半径所需读取的行号和行数也不同，需输出各行缓存位置信息，以供后续模块随时读取；(ⅲ)图像边缘扩展在像素信息缓存模块的基础上，根据半径设置，对像素缓存输出的行首尾两端像素进行复制，以保证滤波输出有效宽度同输入有效宽度相同，复制的像素占用水平消隐部分，同步信号相应扩展，同时，根据BAYER模式数据的特性，采取隔行隔列筛选提取的方式，组成新的像素信息阵列；(ⅳ)降噪强度和混合半径接收接收外部输入的降噪强度、混合半径、降噪模板系数阈值参数，根据图像亮度、增益条件，对输入值进行修正，从而得出用于生成滤波算子模板的各项系数；(ⅴ)滤波算子生成根据降噪强度和混合半径接收模块生成的修正后的半径、降噪强度、阈值、图像亮度、增益参数，计算输出最终的N*N滤波模板，N的值由半径决定，算子各项系数由强度和阈值决定，针对每个像素点生成不同的滤波算子，并对扩展后的像素信息进行2D卷积操作，输出卷积结果；(ⅵ)图像滤波；(ⅶ)图像裁剪和输出逐行对滤波后的图像信息及同步信号进行以像素为单位的裁剪，同时按输入BAYER序列对滤波结果进行排列，使最终输出BAYER格式数据与输入点相对应；(ⅷ)图像输出。