旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)模糊圖像快速恢復(fù)算法分析及其硬件設(shè)計(jì)研究.pdf

1、近年來,旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)模糊圖像的復(fù)原技術(shù)已經(jīng)成為國內(nèi)外數(shù)字圖像處理領(lǐng)域的主要研究課題之一。該技術(shù)可以用來解決相機(jī)在成像過程中與物體之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的圖像中某些有用信息被掩蓋的問題,因此,該復(fù)原技術(shù)具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值。
　　 論文首先介紹了與運(yùn)動(dòng)模糊圖象恢復(fù)有關(guān)的理論基礎(chǔ),如推導(dǎo)了旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)模糊圖像的退化模型,給出了圖象質(zhì)量評(píng)價(jià)的一些常用指標(biāo),闡述了逆濾波、有約束最小二乘方、維納濾波和Richardson-Lucy四種恢復(fù)方法的

2、原理,在有噪聲和無噪聲兩種條件下對(duì)其做了運(yùn)動(dòng)模糊恢復(fù)實(shí)驗(yàn),并根據(jù)當(dāng)前的研究成果選擇了在恢復(fù)效果以及計(jì)算時(shí)間上均優(yōu)于其它算法的維納濾波法。
　　 分析研究了一種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)模糊圖像的快速恢復(fù)算法,即利用bresenham畫圓算法的思想將空間變化模糊轉(zhuǎn)變?yōu)榭臻g不變模糊,利用維納濾波實(shí)現(xiàn)一維的去卷積,再變換回原空間,達(dá)到快速復(fù)原圖像的目的,從而實(shí)現(xiàn)模糊圖像的實(shí)時(shí)恢復(fù)。然后利用計(jì)算機(jī)仿真產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)模糊圖像驗(yàn)證了該算法的正確性,并進(jìn)行了相

3、關(guān)模塊的C語言算法分析,對(duì)比了單雙精度浮點(diǎn)兩種數(shù)據(jù)類型下仿真結(jié)果的差異。
　　 論文最后進(jìn)行了算法的硬件設(shè)計(jì)研究,將流水線、并行以及數(shù)字強(qiáng)度縮減等VLSI設(shè)計(jì)方法應(yīng)用在核心算法的硬件架構(gòu)設(shè)計(jì)中。選用Xilinx FPGA Virtex-5型號(hào)器件作為實(shí)驗(yàn)平臺(tái),選擇浮點(diǎn)IP核進(jìn)行硬件實(shí)現(xiàn)的浮點(diǎn)運(yùn)算,得到運(yùn)算工作頻率性能的提升,并對(duì)硬件資源的利用情況進(jìn)行了分析。最后探討了如何采用調(diào)度技術(shù)在滿足性能指標(biāo)的條件下實(shí)現(xiàn)速度和硬件資源利用的