全文总字数：4892字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

随着数字多媒体技术的持续发展，人们愈来愈倾向于通过直观的视频图像获取信息。所以图像处理技术不管是在算法还是系统结构上在近年也得到了飞速的发展，在应用和普及上也相当广泛和成熟。在民用、军用、商用等生产领域都有着较为广泛的运用，取得了巨大的经济效益和良好的作业效率。实时图像采集是其中的核心技术。

实际图像在收集和传输过程中，经常受到噪声污染而噪声正是影响图像质量的主要因素。当我们使用电脑等设备进行处理时，这些图像已不是原始图像，而是由噪声污染引起质量下降的图像。噪声污染使图像偏离实际情况，极大地影响了人像图像提取的信息，如天文星象，医学影像，遥感图像和计算机视图，因此有必要在消除噪声之后使用图像。

2. 研究的基本内容

本文主要研究了一种基于fpga的四路实时图像采集与降噪系统。该系统以四路模拟摄像头作为视频图像采集的前端设备，以vga输出同时以四窗口的分层显示作为最后的显示方式。

本系统可以通过tw2867解码芯片进行模数转换。为了节省i/o先将4个27mhz的bt656信号复合在一个108mhz的数据通道上传输。再把108mhz数据分离到4个27mhz的信号上。由上述tw2867视频分离模块的四路bt656信号进入解析模块，通过该模块来产生出视频预处理所需要的奇偶场标志，列同步，行同步和有效数据的控制信号，同时将输出yuv422信号。该系统的降噪模块的核心是一个易于配置的ip核，它以平滑滤波的形式来减少每帧视频内的噪点。由于该ip核需要ycbcr 4：4：4输入和输出所以有了上述两种yuv的转换过程，它以axi4-stream为数据接口。因为数据处理的数据流量较大，所以需要一个缓冲模块和存储模块来对数据进行存储调用。该系统选择ddr3和fifo组成存储模块，数据流先进入fifo先进先出队列然后进入ddr3，再从ddr3中经过fifo调用进入下一模块。最后通过程序来完成分层显示，在屏幕上以四窗口分块显示四路摄像头采集到的图像体现，其中第一个窗口显示的是原始图像，其他显示的是经过降噪后的图像。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实行方案：

（1） 查阅参考文献，调研国内外视频图像处理设计方法。

4. 参考文献

[1] 马艳娥, 陈思, 陈娟,等. 基于多幅图像平均法对数字图像降噪的研究[j]. 电子测试, 2011, (6):1-3.

[2] 李玉峰. 小波分析在图像去噪与压缩中的应用研究[d]. 中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所), 2006.