基于SOPC的视频降噪系统的研究与硬件设计.doc

西南科技大学毕业设计（论文）题目名称：基于SOPC的视频降噪系统的研究与硬件设计年级：2003级■本科□专科学生学号：20035004学生姓名：吴静指导教师：刘桂华学生单位：信息工程学院技术职称：副教授学生专业：电子信息工程教师单位：信息工程学院西南科技大学教务处制基于SOPC的视频降噪系统的研究与硬件设计摘要：图像的复原技术对于人们提取有用信息起到了关键作用。图像降噪技术属于图像复原技术。现在的降噪技术有均值滤波、维纳滤波、中值滤波、小波降噪法等。现在，降噪技术考虑的更多的是图像处理系统的实时性，而用FPGA器件对图像进行处理，则解决了系统的实时性问题。基于FPGA的可编程片上系统（SOPC）在设计上的灵活性和运算高速性的特点，有利于实现整个系统。在设计时，选用中值滤波算法对图像进行处理，核心算法的实现则通过VHDL语言实现的。在SOPCBuilder下添加PIO、JTAGUART、EPCS等组件，并生成系统。整个系统是由一个CPU进行控制的，这个IP软核是从NiosⅡ中调用的，并结合软件进行调试。该系统是基于StratixⅡ器件中的EP2S30F484C3芯片，占用了39%的系统资源。通过对各个模块及系统的调试，可以证明系统处理的速度是比较理想的。关键词：图像处理；降噪技术；中值滤波；SOPCTheResearchandHardwareDesignofVideoNoiseReductionSystemBasedonSOPCAbstract:Imagerecoverytechnologyplaysakeyroleinextractingusefulinformation.Theimagenoisereductiontechnologybelongstoimagerecoverytechnology.Now,thetechnologyofimagenoisereductionincludesmeanfilter,Wienerfilter,medianfilter,noisereductionalgorithmbasedthewaveletandsoon.Nowadays,noisereductiontechnologyislookeduponasakeytechnologyforreal-timeimageprocessingsystem,andprocessedimageswithFPGAdeviceswillsolvetheproblemofreal-timeapplication.TheSOPCtechnologybasedonFPGA,whichhastheadvantageofflexibilityandhighspeed,isfavorableforrealizingtheentiresystem.Inthedesign,themedianfilterischosetoprocessimages.ThekeyalgorithmisachievedthroughtheVHDL.ThefunctionmodulessuchasPIO,JTAGUARTandEPCSareintercalatedinSOPCBuilder,andthenthesystemisgenerated.ThedesignofthewholesystemiscontrolledbytheCPUcomponent,whichisasoftIPcorecalledNiosIIanddebuggedcombiningsoftware.ThesystemisimplementedintheEP2S30F484C3FPGAchipandthesystemoccupiesonly39%oftheFPGAresources.Throughdebuggingthevariousmodulesandthesystem，itprovesthatthespeedof