断口表面微观三维形貌的检测及对其定量分析对于研究断裂的产生与扩展具有极其重要的价值,越来越受到人们的重视。在用扫描白光干涉法对断口表面微观三维形貌进行检测时,由于其表面复杂的物理状况,使得检测数据质量低劣,给后续处理和重建带来极大的挑战,并将消耗大量的时间和空间资源。为提高系统的工作效率,以及考虑今后的实时检测,实现数据快速处理就显得十分重要。结合近年来FPGA技术的发展以及该技术在信号处理中的独特优势,我们提出并开展了断口表面形貌扫描白光干涉数据快速去噪方法的研究。本文设计了一种快速数据处理系统,该系统主要由FPGA硬件和LabVIEW数据接口软件组成,实现从PC机上读取待处理数据并发送到FPGA模块中,经过硬件处理后,再由LabVIEW接口传送回PC机并保存。进一步讲,FPGA由DDR2存储模块、小波去噪模块和USB2.0接口及控制三个单元组成;LabVIEW接口软件分为数据的发送、接收和存取三部分,并设计了路径遍历、图像处理效果对比显示和处理时间监测等功能。FPGA系统选用Altera公司的Cyclone IV系列芯片EP4CE22F17C8N作为主控制器,使用Verilog硬件描述语言设计各个模块;在本系统中,FPGA并行处理的优势加上DDR2高速读写的特点以及离散小波算法的应用显著提高了数据的处理效率。在数据处理中,采用一种改进的5/3提升小波变换算法对白光干涉图像进行滤波,使得图像和边缘数据去噪均匀一致,改善了处理效果。实验结果表明:本文所设计基于FPGA的图像处理系统可实现断口表面白光干涉图像的快速批量处理。对实验结果分析得出:去噪前后的平均PSNR分别是44.291dB和52.218dB,提高了7.927dB,同时MSE减少了2.031,达到了较好的去噪效果。经LabVIEW实测,系统处理一张图片所用时间约为8ms,其中,FPGA硬件耗时仅约107.76?s,远远少于同样运行环境下Matlab软件的2.77s处理时间,证明了该系统的时效性。