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    摘要众所周知，CCD具有动态响应范围宽，量子效率高，体积小，寿命长等优点，并且由于它有好的视觉光谱响应能力，近些年来其应用已经深入遥感，文档扫描，以及气象研究等各个领域。与此同时，CCD在图像转换过程中不可避免的会产生一些噪声：如光子噪声、散粒噪声、暗电流噪声等。因此在对CCD图像作进一步处理前，必须先进行图像的去噪。论文主要针对可见光CCD在低照度情况下产生的随机噪声，研究了基于空域和时域的图像降噪算法，并在此基础上提出了自己的改进，也就是文中所述的基于图像配准的时域递归滤波算法。最后完成了时域递归滤波算法的FPGA实现。30511
    关键词  可将光CCD  空域滤波  时域滤波  FPGA 
    毕业论文设计说明书外文摘要
    Title    Visible light CCD denoising algorithm and its FPGA   implementation                                          
    Abstract
    As is known to all, CCD has wide dynamic range and high quantum efficiency, small volume, long life and other advantages. And because it has a good visual spectral response ability, its application in recent years have remote sensing, document scanning, as well as the meteorological research and other fields. At the same time, the CCD in image conversion process will inevitably produce some noise, such as the photon noise, shot noise and dark current noise, etc. In front of the CCD image for further processing, therefore, we must first do image denoising. This paper mainly aimed at random noise produced by visible light CCD under the condition of low illumination. Image noise reduction algorithm based on spatial and time domain is studied, and on this basis I put forward my own improvement: The time domain filtering algorithm based on image registration, which is described in this paper . Finally I completed the time domain filtering with FPGA.
    Keywords  Visible light CCD  Spatial filtering  Time-domain filtering  FPGA 
    目   次
    1  引言 1
     1.1 可见光CCD噪声分类及产生机理 1
    1.2 可见光去噪算法研究现状 2
    1.3 基于 FPGA 的图像处理研究现状 3
    2  中值滤波算法 4
    2.1 算法原理 4
    2.2 中值滤波算法的降噪处理效果 5
     3  时域递归滤波算法 6
    3.1 算法原理 6
    3.2 滤波系数的选择 7
    3.3 时域递归滤波算法的降噪处理效果 8
    4  基于图像配准的时域递归滤波算法10
    4.1 算法原理10
    4.2 图像配准10
    4.3 时域滤波12
    4.4 基于图像配准的时域滤波算法的降噪处理效果12
    5  时域递归滤波算法的 FPGA 硬件实现13
    5.1 通用 FPGA 设计流程13
    5.2 设计构思13
    5.3 仿真结果16
     结论18
    致谢20
    参考文献22
     附录A 中值滤波代码24
     附录B 时域递归滤波代码25
    附录C 基于图像配准的时域递归滤波代码26
    附录D 主控模块Verilog程序30
    1 引言
    CCD具有动态响应范围宽，量子效率高，体积小，寿命长等优点，且具有好的视觉光谱响应能力。因此，它已被广泛的应用于当今的天文学、光学遥感、数字摄像等多种研究领域。而可见光CCD更是早已深入到我们日常生活的每个角落，这样看来它的研究价值也就不言而喻了。固然，可见光CCD相较于其他类型的图像传感器拥有独特的优势，但在其工作过程中，不可避免的会引入一些噪声，尤其是在环境照度较低的情况下。多数资料表明：可见光CCD图像的噪声主要有光电子噪声、电子噪声两大类。
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