1. 本选题研究的目的及意义
随着数字图像处理技术的快速发展，二维卷积滤波器作为其基础和关键技术之一，在图像增强、边缘检测、特征提取等领域扮演着至关重要的角色。
尤其在当今信息化时代，图像数据呈爆炸式增长，对图像处理的速度、实时性和精度要求也越来越高，这推动着二维卷积滤波器技术不断朝着高效、灵活的方向发展。
传统的二维卷积滤波器主要基于软件实现，受限于通用处理器串行执行的特性，处理速度较慢，难以满足实时性要求较高的应用场景。
2. 本选题国内外研究状况综述
二维卷积滤波器的研究由来已久，从最初的软件实现发展到如今的硬件加速，经历了漫长的发展历程。
近年来，随着FPGA技术的飞速发展，基于FPGA的二维卷积滤波器实现方法逐渐成为研究热点。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本课题将重点研究基于FPGA的二维卷积滤波器的设计与实现，并探讨其在图像处理中的应用。
主要研究内容包括以下几个方面：
1.二维卷积滤波器原理研究:深入研究二维卷积滤波器的基本原理、算法流程和常用类型，分析其在FPGA上实现的特点和难点。
4. 研究的方法与步骤
本课题将采用理论分析、算法设计、仿真验证、实验测试相结合的研究方法，逐步推进研究工作。
首先，进行文献调研，深入研究二维卷积滤波器的基本原理、算法流程和常用类型，了解FPGA的基本架构、开发流程和常用工具，分析国内外研究现状，明确研究目标和内容。
其次，进行系统设计，根据课题需求选择合适的FPGA平台，并搭建相应的开发环境，设计基于FPGA的二维卷积滤波器硬件架构，包括数据输入输出模块、卷积运算模块、存储器控制模块等，并进行模块划分和接口设计。
5. 研究的创新点
本课题的创新点在于：
1.高效的卷积运算模块设计:针对传统卷积运算效率低下的问题，本课题将研究基于FPGA的高效卷积运算算法，例如流水线技术、并行计算等，以提高处理速度，并通过优化数据存储方式和访问方式，进一步提升系统性能。
2.灵活的系统架构设计:本课题设计的系统架构将具有较高的灵活性，支持不同类型、不同尺寸二维卷积滤波器的实现，并可以通过配置参数，方便地调整滤波器的参数，以适应不同的应用场景。
3.与图像处理应用紧密结合:本课题将设计的二维卷积滤波器应用于图像处理，例如图像增强、边缘检测、特征提取等，并针对不同的应用场景，对系统进行优化，以提升其实用价值。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
[1]刘洋,周晓波,刘欢.基于FPGA的实时图像边缘检测系统设计[J].电子技术应用,2021,47(11):113-116.
[2]李金,李志刚,陈云,等.基于FPGA的Sobel图像边缘检测算法实现[J].微电子学与计算机,2021,38(01):111-115 120.
[3]王伟,张佳玮,王建平,等.基于FPGA的实时图像滤波系统设计[J].计算机工程与设计,2020,41(09):2548-2553.
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