CMOS圖像傳感器在采集圖像過(guò)程中會(huì)引入各種噪聲,嚴(yán)重影響視覺(jué)效果和后續(xù)的圖像處理工作。針對(duì)噪聲問(wèn)題,通常的解決辦法是對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理。圖像預(yù)處理技術(shù)一般包括圖像濾波、邊緣提取等技術(shù)。本文首先介紹了CMOS傳感器成像原理,并對(duì)其工作過(guò)程中引入的噪聲進(jìn)行分析。然后針對(duì)圖像預(yù)處理中的圖像平滑濾波方法和邊緣檢測(cè)方法進(jìn)行說(shuō)明,并指出了當(dāng)中不足之處。并根據(jù)CMOS圖像噪聲的特點(diǎn),對(duì)傳統(tǒng)算法加以改進(jìn)。分別提出了CMOS圖像壞點(diǎn)剔除方法、基于邊緣檢測(cè)的圖像濾波方法、基于灰度變換的圖像增強(qiáng)方法、基于人眼視覺(jué)特性的邊緣檢測(cè)方法。并針對(duì)改進(jìn)的算法,使用MATLAB進(jìn)行仿真,檢驗(yàn)了算法性能。為了滿(mǎn)足圖像預(yù)處理過(guò)程的實(shí)時(shí)性要求,本文使用FPGA平臺(tái),對(duì)改進(jìn)的圖像預(yù)處理方法進(jìn)行了模塊化和流水線式的邏輯設(shè)計(jì),并通過(guò)邏輯仿真,驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的正確性。最后介紹了全參考的圖像評(píng)價(jià)方法,對(duì)試驗(yàn)結(jié)果展開(kāi)評(píng)價(jià)。試驗(yàn)證明,本文方法可以有效提高CMOS圖像質(zhì)量,經(jīng)處理過(guò)后的圖像峰值信噪比提升了1.47dB,并且根據(jù)符合人眼視覺(jué)特性的二值化閾值得到細(xì)化二值圖像,精確確定了圖像邊緣位置信息。對(duì)于實(shí)時(shí)性要求較高的CMOS圖像預(yù)處理設(shè)計(jì),具...

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 研究背景和意義
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
    1.4 本文的研究?jī)?nèi)容及安排
    1.5 本章小結(jié)
第二章 CMOS傳感器噪聲分析
    2.1 COMS傳感器成像原理
    2.2 隨機(jī)噪聲
    2.3 模式噪聲
    2.4 噪聲特性分析及應(yīng)對(duì)辦法
    2.5 本章小結(jié)
第三章 圖像預(yù)處理方法分析及改進(jìn)
    3.1 平滑濾波方法及其缺陷分析
        3.1.1 均值濾波
        3.1.2 中值濾波
        3.1.3 高斯濾波
    3.2 改進(jìn)的平滑濾波方法及其檢驗(yàn)
        3.2.1 改進(jìn)方法
        3.2.2 算法檢驗(yàn)
    3.3 邊緣檢測(cè)方法及其缺陷分析
        3.3.1 傅里葉變換
        3.3.2 Robert算子
        3.3.3 Sobel算子
    3.4 改進(jìn)的邊緣檢測(cè)方法及其檢驗(yàn)
        3.4.1 改進(jìn)方法
        3.4.2 算法檢驗(yàn)
    3.5 本章小結(jié)
第四章 圖像預(yù)處理方法的FPGA實(shí)現(xiàn)
    4.1 FPGA簡(jiǎn)介
    4.2 改進(jìn)的高斯濾波方法FPGA實(shí)現(xiàn)
        4.2.1 FPGA邏輯設(shè)計(jì)
        4.2.2 邏輯仿真驗(yàn)證
    4.3 改進(jìn)的邊緣檢測(cè)與提取方法FPGA實(shí)現(xiàn)
        4.3.1 FPGA邏輯設(shè)計(jì)
        4.3.2 邏輯仿真驗(yàn)證
    4.4 系統(tǒng)分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 試驗(yàn)結(jié)果分析
    5.1 圖像的客觀評(píng)價(jià)參數(shù)
    5.2 圖像平滑處理結(jié)果及分析
    5.3 邊緣提取結(jié)果及分析
    5.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝



本文編號(hào)：3798745