一种中值滤波快速系统的FPGA实现 |
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引用本文: | 穆向阳,雷妍,王闻博.一种中值滤波快速系统的FPGA实现[J].西安石油大学学报(自然科学版),2023(2):128-134. |
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作者姓名: | 穆向阳 雷妍 王闻博 |
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作者单位: | 1. 西安石油大学光电油气测井与检测教育部重点实验室;2. 西安石油大学陕西省油气井测控技术重点实验室;3. 中海油能源发展装备技术有限公司湛江分公司 |
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基金项目: | 陕西省自然科学基础研究计划资助项目(2017JM6068); |
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摘 要: | 针对传统焊缝图像滤波实时性差、处理速度慢的问题,提出了一种中值滤波快速系统的FPGA实现方案。首先,在Quartus II软件开发平台中进行系统总体设计,完成了上位机交互模块、地址发生器模块、数据流控制模块和流水卷积中值滤波算法模块的模块化设计,并在数据流控制模块的时序作用下,实现像素分块读取功能及数据的流水线处理功能,进而构建快速滤波卷积核,执行流水中值滤波算法;其次,在Modelsim仿真平台下验证该系统的功能;最后,在MATLAB环境下将本文设计方案与传统的2种中值滤波方案处理的结果进行对比。实验结果表明:以分辨率为600×400的焊缝图像为例,本方案能在保证峰值信噪比的情况下,极大提高处理速度和数据吞吐量,满足图像实时处理的要求。
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关 键 词: | 油气管道 焊缝图像 模块化设计 像素分块读取 流水线处理 快速卷积核 流水中值滤波算法 FPGA 快速滤波 |
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