非局部均值滤波算法的FPGA实现

陈敬贤; 高浩; 蔡树向; 孙树杰; 杨文广

doi:10.13951/j.cnki.37-1213/n.240907

烟台大学学报（自然科学与工程版） ›› 2025, Vol. 38 ›› Issue (4) : 478 -484. DOI: 10.13951/j.cnki.37-1213/n.240907

非局部均值滤波算法的FPGA实现

陈敬贤, 高浩, 蔡树向, 孙树杰, 杨文广

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摘要

为了提高非局部均值滤波算法在现场可编程逻辑门阵列(FPGA)中的处理速度并减少资源消耗，提出了一种非局部均值滤波算法在FPGA上的实现方法。首先根据积分图加速算法，设计了一种适用于FPGA的并行结构，以减少计算像素相似性时的资源消耗，然后利用IEEE-754指数函数加速法和旋转坐标系数字计算(CORDIC)两种逼近算法对指数函数和除法的计算过程进行加速，最后部署到Xilinx XC7K325TFFG676-2的FPGA中。实验结果表明：本研究提出的方法处理640×512大小的图像耗时4.3 ms,并且与浮点计算相比，峰值信噪比(PSNR)和结构相似性(SSIM)没有显著降低。