浙江工业职业技术学院 李 博

1.概述

由于煤矿井下环境恶劣，各种强电设备的电磁干扰较重，井下视频监控图像往往夹杂着大量的噪声。市场上普通红外摄像机的视频图像往往被噪声淹没，视频图像的缺损对管理人员监控井下实时情况造成障碍，对煤矿生产造成安全隐患。保护有用信号、抑制噪声是图像预处理的关键，由电气开关动作及电磁干扰引起的脉冲噪声是井下最典型和严重的噪声形式，其特点是噪声点处的灰度值与周围像素点的灰度值相差较大。椒盐噪声即是饱和的脉冲噪声，对图像的损害更大[1]。

井下视频图像椒盐噪声去噪具有数据量大、实时性高等要求，采用普通软件实现的图像处理器难以满足海量数据处理的实时性要求。针对图像预处理阶段运算结构较简单的特点，用硬件的方法实现分布式的算法结构，各功能块可以并行工作，对高速数字信号处理效果非常理想。中值滤波属于非线性空间滤波，用中值滤波的方法去除图像中的椒盐噪声，效果显著。本文应用硬件描述语言，采用一种快速的中值滤波改进算法进行椒盐噪声滤波，处理速度快，滤波效果好。

2.算法原理

脉冲噪声的概率密度函数可由下式给出：

如果b＞a，灰度值b显示为一个亮点，a显示为一个暗点。当Pa和Pb均不为零且其值近似相等时，脉冲噪声成为椒盐噪声。中值滤波方法是非线性图像增强技术，可以做到既去除噪声又保护图像边缘，对干扰脉冲和点状噪声具有良好的抑制作用，对图像边缘能较好地保持。……