本文设计了基于高斯金字塔的多级滤波器,其采用级连不同级数的FIR滤波器对原始图像进行处理,可以消除背景,抑制噪声,增强目标。滤波器内部采用权为1的1X3滤波模板,工作频率为50Mhz,输入方式为行扫描方式,可以接受16位的灰度图像,支持128X128,256X256,320X240三种帧格式的图像滤波。输出包含三路滤波结果和一路原始图像。输出采用的是标准双端口接口协议,写地址通过外部编程控制,采用IDT的RAPIDWRITE模式输出。本文先总体上介绍了多级滤波算法和高斯金字塔的基本理论,并分析了基于高斯金字塔的多级滤波算法向电路映射的实际设计策略:采用多频率实现插值和抽取运算;基于图像边缘处理的补零运算;系统可编程操作;输入滤波系数的近似取值;提高系统吞吐量的流水线工作方式;移位累加代替乘法运算;使用4个64深度的片上缓存,保证了图像数据以较慢的速度输入,结果以较快的速度输出。根据制定的设计规格,多级滤波器体系结构划分为五大模块:数据通道、控制模块、多路器、fifo、时钟产生器。所有的模块都进行了规范的RTL设计和功能仿真,最后基于TSMC 0.25的工艺库进行门级综合、时序验证和分析,综合采用CCWSR编译策略,时序报表和后仿真波形表明结果满足设计规格和实时图像处理要求。