1．1   研究背景
由于计算机水平的不断提高，数字图像处理技术在这几年来飞速发展着，并逐渐
迈向成熟。数字图像处理技术如今已广泛应用于电子游戏、电视会议、可视电话、视
景仿真、工业和军事监控等各种民用、军用及工业生产领域中。
随着对图像领域的深入研究，人们在许多方面都取得了相当多的成果，研究并实
际使用了很多适用的算法，例如中值滤波、均值滤波、数学形态学等。因为图像在生
成过程中必定会收到各种各样的噪声源干扰和影响，从而使得图像的细节收到破坏，
质量变差。为了降低噪声，改善接受到的图像质量，必须对图像进行滤波、平滑等预
处理。由于底层的图像预处理算法处理的数据量庞大，用一般的软件来实现速度会比
较慢，并且对于一些实时性要求比较高的系统，如视频图像实时处理系统，处理速度
往往是首先要考虑的关键因素，因为一旦速度跟不上，实时性也就无从谈起。
就目前来说，大多数的图像实时处理技术或是基于硬件或是基于软件。但两者的
优缺点是显而易见的，通用在 CPU 上运行程序实现的软件方案的图像处理运算，虽
具有灵活及低成本的特点，但其运算速度低而且不支持并行运算从而导致了不满足图
像的实时处理要求。硬件方案的图像处理大多数是采用专用集成电路（ASIC）器件实
现的，虽然在速度及并行处理方面大大优于软件方案，但其设计开发成本高、时间长、
修改不方便等不足也是不容忽视的。介于这些方案的不足本系统选用现场可编程门阵
列（FPGA）使其设计出的系统能够兼顾软硬件方案的优点。
一个好的图像处理系统，其中所涉及到算法能否实时处理图像是该系统实用性的
首要条件，过于复杂的滤波器在解决实际问题时是不能接受的，因为速度是实现的首
要考虑因素。所以，对算法的优化也是实时处理实际问题的难点。该课题属 FPGA嵌
入式系统设计，本文的主要研究内容就是基于 FPGA视频图像降噪处理的实现。
1．2   视频降噪的研究意义
本论文的研究内容主要涉及视频处理技术领域，不但具有重要的实际应用意义，
而且具有一定的学术意义。
视频图像的采集、传输、显示部分是视频应用系统的主要功能，这些过程不可避   
免地引入各种噪声，它们的来源主要包括：摄像机的成像过程，传输信道以及成像系
统的电路。各种噪声的存在不但严重影响视频图像的视觉质量，而且影响视频图像的
多种后续处理任务，例如，存储、编解码、传输、目标识别与跟踪等。因此，由于视
频图像应用系统对降噪的迫切需求，本课题中对视频图像降噪技术的研究具有重要的
实用意义：滤除视频图像中的噪声是最主要的目标，通过滤波使处理后的视频图像尽
可能与原始视频内容保持一致，有助于提高视频图像永久性的视觉效果和改善视频图
像主观视觉质量；噪声的存在增加了视频图像的信息熵，从而极大地降低了压缩编码
的效率，因此通过对受噪图像的降噪处理，对视频图像压缩编码效率的提高具有实际
意义；在受噪的视频图像中对感兴趣的内容进行识别与跟踪具有较大的难度，若先对
序列中的噪声进行抑制，然后在去噪后的序列进行目标识别与跟踪就会相对容易，有
效的噪声抑制算法对视频序列中的目标识别与跟踪同样具有重要意义。
本文研究内容主要是以时域递归滤波的自适应图像降噪算法。从像素域视频图像 基于FPGA的视频图像降噪程序设计(2):http://www.751com.cn/jisuanji/lunwen_4175.html