Em cenários estáticos, algoritmos comuns de filtragem de imagens podem suprimir ruídos de forma eficaz, enquanto em estado de movimento, os algoritmos de filtragem existentes têm dificuldade em garantir a eficácia na remoção de ruído e podem causar efeito de cauda; algoritmos de filtragem com compensação de movimento não conseguem suprimir ruídos de forma eficaz. Para resolver esses problemas, é proposto um algoritmo de redução de ruído de vídeo baseado em filtragem no domínio espaço-temporal, implementado em uma plataforma de matriz de portas lógicas programáveis em campo (FPGA). O algoritmo utiliza principalmente filtragem por diferença gaussiana para extrair características da imagem, seguido de filtragem espacial para suprimir ruídos de alta frequência, adotando um método de realimentação para aplicar diferentes estratégias de redução de ruído nas regiões segmentadas da imagem. A chave para a implementação em hardware é o uso de ferramentas de síntese de alto nível (HLS) para simplificar a programação, assim como um módulo de controle DDR3 para manipular a entrada e saída do fluxo de vídeo entre os módulos. Os resultados experimentais mostram que o algoritmo pode suprimir ruídos de forma eficaz; em diferentes cenários, comparado a algoritmos de redução de ruído baseados na transformada de onda de contorno não amostrada, a relação sinal-ruído máxima pode ser melhorada em até 15 dB; após portar o algoritmo para FPGA, a diferença na relação sinal-ruído máxima em relação à simulação no MATLAB é de aproximadamente 0,3 dB, e o tempo de execução é reduzido em mais de 71,5%, atingindo um bom efeito de redução de ruído em vídeos de luz visível, mantendo a capacidade de tempo real.

processamento de imagem;redução de ruído de vídeo;luz visível;matriz de portas lógicas programáveis em campo;compensação de movimento;filtragem por diferença gaussiana