[发明专利]一种基于FPGA的非下采样轮廓波分解变换系统及其实现方法

摘要

本发明公开了一种基于FPGA的非下采样轮廓波分解变换系统及实现方法，本发明系统包括：统初始化模块，图像数据接收模块，金字塔滤波器组模块，方向滤波器组模块，滤波器系数存储模块和子带图像输出模块，采用双滤波器组结构，将多尺度与多方向分解有效结合起来实现非下采样轮廓波变换。同时，本发明还公开了基于该系统的分解方法。本发明可用于图像融合，本发明利用FPGA具有丰富的可编程资源的特点，在FPGA上实现非下采样轮廓波分解变换，不仅填补了此领域的空白，还具有精度高速度快等特点，同时保证了图像分解变换的实时性和可扩展性。

主权项

1.一种基于FPGA的非下采样轮廓波分解变换系统,特征在于，包括系统初始化模块、图像信号接收模块、金字塔滤波器组模块、方向滤波器组模块、滤波器系数存储模块和子带图像输出模块；其中，系统初始化模块，用于上电后对系统进行初始化，并为FPGA提供统一的全局时钟信号和复位信号；同时系统初始化模块与后端的图像信号接收模块、金字塔滤波器组模块、方向滤波器组模块、滤波器系数存储模块和子带图像输出模块的输入端连接；滤波器系数存储模块，用于在FPGA内部存储所有待用滤波器的滤波系数，其输出端分别与金字塔滤波器组模块和方向滤波器组模块的输入端相连接；图像信号接收模块，用于接收输入FPGA的待分解的源图像和控制信号，根据输入的控制信号获得非下采样轮廓波变换的多尺度分解和多方向分解的数目，且图像信号接收模块与金字塔滤波器组模块和方向滤波器组模块的输入端相连；金字塔滤波器组模块，包含多级图像数据缓存模块和金字塔滤波模块，其中金字塔滤波模块包括高通滤波器和低通滤波器；所述图像数据缓存模块的输出端与同级的金字塔滤波模块的输入端相连，所述金字塔滤波模块的低通滤波器的输出端与下一级的图像数据缓存模块的输入端相连；且第一级图像数据缓存模块的输入端与图像信号接收模块的输出端相连；各级金字塔滤波模块的高通滤波器的输出端与方向滤波器组模块的输入端相连，用于将金字塔滤波器组模块的每级滤波器输出的高频分量输入至方向滤波器组模块的输入端；且最后一级金字塔滤波模块的低通滤波器的输出端还与子带图像输出模块的输入端相连，用于将金字塔滤波器组模块的最后一级滤波器输出的低频分量输入至子带图像输出模块F；方向滤波器组模块，包括多级图像数据缓存模块和方向滤波模块；其中，图像数据缓存模块的输出端与同级的方向滤波模块的输入端相连，方向滤波模块的输出端与下一级的图像数据缓存模块的输入端相连；且第一级图像数据缓存模块的输入端与金字塔滤波器组模块的各级金字塔滤波模块的高通滤波器的输出端相连；且最后一级方向滤波模块的输出端与子带图像输出模块F的输入端相连；子带图像输出模块，用于存储和读取非下采样轮廓波变换分解后的子带图像，并按照预设格式将分解结果输出FPGA。