基于FPGA的霧天圖像實時增強系統(tǒng)研究.pdf

1、霧天圖像往往存在能見度低、灰度集中、對比度低的缺點，這對于公共交通、社區(qū)監(jiān)控、生產生活等都帶來了不利的影響，霧天降質圖像的清晰化處理是圖像處理和機器視覺領域共同關心的重要問題。近年來隨著計算機科學的不斷發(fā)展，對霧天降質圖像的清晰化處理提出了更高的要求。圖像處理系統(tǒng)的實時性在實際應用中是非常重要的指標，只有對監(jiān)控設備采集到的圖像能進行實時的圖像增強處理，才能進行大規(guī)模的實際應用。目前國內外對霧天降質圖像的清晰化處理和圖像采集系統(tǒng)的預處理都

2、進行了大量的研究，但是針對霧天降質圖像的實時清晰化處理的方案還不多見，如何對霧天降質圖像的實時處理是一個重要的研究方向。
　　 霧天降質圖像的清晰化處理主要分為霧天圖像的增強和霧天圖像的復原兩大類。本文根據霧天圖像處理實時化的要求，將工作集中在霧天降質圖像的對比度增強上面，主要工作是針對現有的一些對比度增強算法的一些缺陷，結合霧天降質圖像的特點，提出了通過自適應選取閾值，限制直方圖均衡化的過度增強，并減少灰度級減少帶來的細節(jié)損失

3、的改進直方圖均衡化算法。并在現場可編程邏輯器件(簡稱FPGA)平臺上實現了該算法。
　　 本文第一章首首先紹了國內外相關領域的研究現狀，確立了以FPGA作為處理平臺，以圖像對比度增強作為主要處理手段的研究方案。
　　 本文第二章詳細分析了霧天降質圖像的降質機理和圖像特點，并給出了圖像質量的評價標準，為后面圖像的處理提供了基礎和依據。
　　 本文第三章在傳統(tǒng)的直方圖均衡化算法的基礎上，針對傳統(tǒng)算法在實際應用中表現出

4、來的一些缺陷，提出了通過自適應選取閾值限制直方圖均衡化過程中國的過增強和細節(jié)損失等缺陷，并盡量增強圖像的對比度，保證實時性。并對算法進行了仿真，分析了算法的優(yōu)勢。
　　 本文第四章實現了以FPGA為處理核心的圖像采集和顯示平臺，詳細給出了圖像采集模塊、圖像存儲模塊和圖像顯示的實現方案，并實現了彩色圖像的顏色空間轉換，為后面的算法驗證奠定基礎。
　　 本文第五章詳細給出了改進算法的硬件實現，并利用片上可編程系統(tǒng)(簡稱SOP