数字FIR滤波器在监控系统中图像信号处理方面的应用

摘要

图像信号处理是利用计算机或专用的设备，以数值计算的方法对信号进行采集、变换、综合、估值等加工处理，借以达到提取信息和便于应用的目的。图像信号中噪声滤除一直是一大难题。本文针对西北铁合金厂监控录像中存在的噪声信号进行具体分析，结合干扰信号的特点，设计了新FIR滤波算法。不但提高了运算速度，而且提高了画面的质量。 干扰信号滤除属于滤波器范畴，FIR滤波器的设计一般是寻找一个N阶多项式，利用插值法、最小平方逼近法或最佳一致逼近法得到最优算法。本文通过分析实际监控录像中噪声信号的特点，提出了一种针对实序列图像信号中噪声信号的解决方案；为了提高FIR实序列算法的实时性，推导出了一种高效、快速的FFT实现算法，这种算法不但能够有效的提纯图像信号，而且使其运算速度提高一倍。其次应用硬件描述语言---VHDL丰富的仿真语句和库函数编程，利用MAX-pluseⅡ设计仿真，最后经过SynopsysFPGACompiler编辑优化，Altera公司的Flex30K芯片进行逻辑综合下载，封装为成品集成电路。论文通过对FIR实序列滤波器参数的设计，通过实地测试，达到了滤除噪声信号的目的。 为了解决图像信号传输过程中延迟时间长，实时性差的问题，本文还提出了一种基2FFT实序列蝶形算法，通过分析测试，此算法比矩形窗、汉明窗、海宁窗运算结果更好，它有较好的通带和阻带衰减，得到了比较满意的效果。

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第1章 绪论

第2章 抗干扰的措施

第3章 滤波器的选择

第4章 信号传输的各种格式

第5章 VistaTM Pro系统

第6章 机房监控系统设计及前端设备选择

第7章 FIR滤波器的快速傅立叶变换应用算法

章8章 FIR滤波器快速傅立叶变换的VHDL实现

结论和展望

参考文献

致谢

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