基于FPGA的实时固定模式噪声去除方法、装置、介质及系统与流程

文档序号:32048130发布日期:2022-11-03 07:58阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种基于fpga的实时固定模式噪声去除方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1.从传感器获取视频图像f(x,y),并对获取的视频图像进行二维离散傅里叶变换,得到频谱图像f(u,v);步骤2.对二维离散傅里叶变换后得到的频谱图像f(u,v)中搜寻特殊频点;步骤3.对频谱图像中的特殊频点进行点值替换,生成新的傅里叶频谱图像f1(u,v);步骤4.对步骤3中新生成的傅里叶频谱图像f1(u,v)进行二维离散傅里叶逆变换,得到去除固定模式噪声的图像f1(x,y)。2.根据权利要求1所述的实时固定模式噪声去除方法,其特征在于:步骤1中,所述二维离散傅里叶变换的公式为:其中,f(u,v)为进行二维离散傅里叶变换后得到的频谱图像,f(x,y)为获取的视频图像,m为视频图像的宽度,n为视频图像的高度。3.根据权利要求1所述的实时固定模式噪声去除方法,其特征在于:步骤2中,对二维离散傅里叶变换后得到的频谱图像f(u,v)中搜寻特殊频点具体为:对二维离散傅里叶变换后得到的频谱图像,在事先设定好的中心位置掩膜中采用混合高斯模型搜寻特殊频点,其为一系列(u,v)值,记为{a1,a2,a3,

}。4.根据权利要求3所述的实时固定模式噪声去除方法,其特征在于:步骤3对频谱图像中的特殊频点进行点值替换具体为:依照步骤2搜寻获得的一系列(u,v)值,在原二维离散傅里叶变换后获得的频谱图像中将一系列(u,v)值对应的值替换为0,生成新的傅里叶频谱图像f1(u,v):其中,f1(u,v)为新生成的傅里叶频谱图像,f(u,v)为进行二维离散傅里叶变换后得到的频谱图像。5.根据权利要求1所述的实时固定模式噪声去除方法,其特征在于:步骤4中,二维离散傅里叶逆变换的公式为:其中,f1(x,y)为去除固定模式噪声的图像,f1(u,v)为新生成的傅里叶频谱图像,m为视频图像的宽度,n为视频图像的高度。6.根据权利要求1所述的实时固定模式噪声去除方法,其特征在于:所述步骤2中特殊频点为幅值较大且随时间变化较小的一系列(u,v)值,所述幅值较大指所述频谱图像的幅度大于设定的经验阈值t,所述变化较小指所述频谱图像满足混合高斯模型方法的判据公式;所述混合高斯模型方法的判据公式为:
其中,f
t+1
(u,v)表示第t+1帧频谱图像f(u,v),μ
i,t
表示根据第t帧频谱图像更新的第i个高斯模型期望值,d
b
取经验值3,σ
i,t
表示根据第t帧频谱图像更新的第i个高斯模型方差值。7.一种基于fpga的实时固定模式噪声去除装置,其特征在于,包括:二维离散傅里叶变换模块,用于从传感器获取视频图像f(x,y)并进行二维离散傅里叶变换,得到频谱图像f(u,v);特殊频点搜索模块,用于对二维傅里叶变换后的频谱图像中进行特殊频点搜索,得到一系列频点值;点值替换模块,用于对频谱图像中的特殊频点进行点值替换,生成新的傅里叶频谱图像f1(u,v);二维离散傅里叶逆变换模块,用于对新生成的傅里叶频谱图像进行二维离散傅里叶逆变换,得到去除固定模式噪声的图像f1(x,y)。8.一种基于fpga的实时固定模式噪声去除装置,其特征在于,包括:处理器;存储器,用于存储处理器可执行指令;其中,所述处理器被配置为执行所述指令时实现权利要求1-6中任一项所述的实时固定模式噪声去除方法。9.一种非易失性计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,其特征在于,所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述的实时固定模式噪声去除方法。10.一种基于fpga的实时固定模式噪声去除系统,包括eb-cmos传感器、fpga芯片和ddr存储器,其特征在于,在fpga芯片上执行如权利要求1-6中任一项所述的实时固定模式噪声去除方法,并且执行过程中生成的中间数据存储在ddr存储器中。

技术总结
本发明提供一种基于FPGA的实时固定模式噪声去除方法、装置、介质及系统。所述方法包括:步骤1.从传感器获取视频图像f(x,y),并对获取的视频图像进行二维离散傅里叶变换,得到频谱图像F(u,v);步骤2.对频谱图像F(u,v)中搜寻特殊频点;步骤3.对特殊频点进行点值替换,生成新的傅里叶频谱图像F1(u,v);步骤4.新生成的傅里叶频谱图像F1(u,v)进行二维离散傅里叶逆变换,得到去除固定模式噪声的图像f1(x,y)。本发明消除了由于EB-CMOS图像传感器输出的列与列之间差异所产生的条纹状固定模式噪声,采用带有傅里叶IP核的FPGA来完成上述运算,能够实时完成运算,具有有益的技术效果。具有有益的技术效果。具有有益的技术效果。


技术研发人员:徐英伟 廖观万 宋炜 王方亮 王建平 周殿涛 吴继平 宋建华 周传
受保护的技术使用者:北京万龙精益科技有限公司
技术研发日:2022.09.28
技术公布日:2022/11/2
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