一种中值滤波快速系统的FPGA实现

作者：穆向阳; 雷妍^*; 王闻博

来源：西安石油大学学报(自然科学版), 2023, 38(02): 128-134.

• 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

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。

• 单位
  西安石油大学; 中海油能源发展装备技术有限公司