CMOS圖像傳感器在采集圖像過程中會引入各種噪聲,嚴重影響視覺效果和后續(xù)的圖像處理工作。針對噪聲問題,通常的解決辦法是對圖像進行預處理。圖像預處理技術一般包括圖像濾波、邊緣提取等技術。本文首先介紹了CMOS傳感器成像原理,并對其工作過程中引入的噪聲進行分析。然后針對圖像預處理中的圖像平滑濾波方法和邊緣檢測方法進行說明,并指出了當中不足之處。并根據CMOS圖像噪聲的特點,對傳統(tǒng)算法加以改進。分別提出了CMOS圖像壞點剔除方法、基于邊緣檢測的圖像濾波方法、基于灰度變換的圖像增強方法、基于人眼視覺特性的邊緣檢測方法。并針對改進的算法,使用MATLAB進行仿真,檢驗了算法性能。為了滿足圖像預處理過程的實時性要求,本文使用FPGA平臺,對改進的圖像預處理方法進行了模塊化和流水線式的邏輯設計,并通過邏輯仿真,驗證了設計的正確性。最后介紹了全參考的圖像評價方法,對試驗結果展開評價。試驗證明,本文方法可以有效提高CMOS圖像質量,經處理過后的圖像峰值信噪比提升了1.47dB,并且根據符合人眼視覺特性的二值化閾值得到細化二值圖像,精確確定了圖像邊緣位置信息。對于實時性要求較高的CMOS圖像預處理設計,具...

【文章頁數】：64 頁

【學位級別】：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 國內外研究現狀及發(fā)展趨勢
    1.4 本文的研究內容及安排
    1.5 本章小結
第二章 CMOS傳感器噪聲分析
    2.1 COMS傳感器成像原理
    2.2 隨機噪聲
    2.3 模式噪聲
    2.4 噪聲特性分析及應對辦法
    2.5 本章小結
第三章 圖像預處理方法分析及改進
    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 改進的平滑濾波方法及其檢驗
        3.2.1 改進方法
        3.2.2 算法檢驗
    3.3 邊緣檢測方法及其缺陷分析
        3.3.1 傅里葉變換
        3.3.2 Robert算子
        3.3.3 Sobel算子
    3.4 改進的邊緣檢測方法及其檢驗
        3.4.1 改進方法
        3.4.2 算法檢驗
    3.5 本章小結
第四章 圖像預處理方法的FPGA實現
    4.1 FPGA簡介
    4.2 改進的高斯濾波方法FPGA實現
        4.2.1 FPGA邏輯設計
        4.2.2 邏輯仿真驗證
    4.3 改進的邊緣檢測與提取方法FPGA實現
        4.3.1 FPGA邏輯設計
        4.3.2 邏輯仿真驗證
    4.4 系統(tǒng)分析
    4.5 本章小結
第五章 試驗結果分析
    5.1 圖像的客觀評價參數
    5.2 圖像平滑處理結果及分析
    5.3 邊緣提取結果及分析
    5.4 本章小結
總結與展望
參考文獻
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：3798745