實(shí)時(shí)視頻去霧算法的研究及其FPGA實(shí)現(xiàn).pdf

1、在大霧天氣條件下，戶外視覺設(shè)備采集到的圖像常常存在對比度低，細(xì)節(jié)信息丟失的現(xiàn)象。為還原圖像信息，提高圖像的目標(biāo)可識別度，對采集到的有霧圖像及視頻進(jìn)行去霧清晰化處理具有深刻的研究意義。目前大部分去霧處理仍通過PC平臺實(shí)現(xiàn)，為了滿足去霧算法的實(shí)時(shí)性要求，本文對去霧的相關(guān)理論及FPGA硬件平臺進(jìn)行了深入研究，并設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種基于FPGA平臺的實(shí)時(shí)視頻去霧系統(tǒng)。
　　首先，本文對暗原色先驗(yàn)單幅圖像去霧算法進(jìn)行了研究，并針對其對天空區(qū)域處理

2、不佳的缺點(diǎn)，提出了自適應(yīng)容差法以避免天空區(qū)域出現(xiàn)顏色失真，同時(shí)利用導(dǎo)向?yàn)V波細(xì)化大氣透射率，從而實(shí)現(xiàn)快速的去霧處理。在改進(jìn)的去霧算法基礎(chǔ)上，為滿足視頻去霧算法的實(shí)時(shí)性和觀賞性要求，本文對環(huán)境光值及透射率值的求解進(jìn)行了優(yōu)化，最終確定了基于軟件平臺的實(shí)時(shí)視頻去霧算法的流程。
　　其次，在上述算法研究的基礎(chǔ)上，本文設(shè)計(jì)并搭建了基于FPGA平臺的實(shí)時(shí)視頻去霧系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括實(shí)時(shí)采集有霧視頻的前端可見光CCD攝像機(jī)、對PAL制視頻信號進(jìn)行解碼

3、的TVP5150芯片、實(shí)現(xiàn)視頻緩存的片外存儲器DDR3、實(shí)時(shí)處理去霧算法的Xilinx XC6SLX150T FPGA芯片、對去霧后的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的TFP410芯片以及實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)顯示的HDMI高清顯示器。FPGA芯片作為核心處理器，對暗原色先驗(yàn)、透射率估計(jì)、導(dǎo)向?yàn)V波及環(huán)境光值等多個(gè)模塊進(jìn)行了硬件實(shí)現(xiàn)。
　　最后，利用所搭建的實(shí)時(shí)視頻去霧系統(tǒng)，對有霧圖像、視頻及戶外場景進(jìn)行了去霧實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文搭建的實(shí)時(shí)視頻去霧系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)良