一種用于自適應(yīng)直方圖均衡化的硬件加速器
發(fā)布時(shí)間:2022-01-03 13:09
針對(duì)動(dòng)態(tài)直方圖均衡(dynamic histogram equalization,DHE)算法處理效果不理想和算法應(yīng)用不靈活的問(wèn)題,提出了一種基于改進(jìn)型自適應(yīng)直方圖均衡化算法的現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列(field programmable gate array,FPGA)硬件加速器的設(shè)計(jì)方法.該硬件加速器對(duì)直方圖均衡化算法做了改進(jìn),實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)地限制對(duì)比度拉伸;并且充分利用FPGA的并行體系架構(gòu)和豐富的塊存儲(chǔ)資源的優(yōu)點(diǎn),采用規(guī)則的模塊化的設(shè)計(jì)方法完成了設(shè)計(jì).實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:改進(jìn)的算法不會(huì)產(chǎn)生過(guò)度增強(qiáng)、放大噪聲、丟失圖像細(xì)節(jié)的現(xiàn)象;設(shè)計(jì)的硬件加速器在充分節(jié)約硬件資源的前提下能較好地滿足實(shí)際應(yīng)用的需求;在實(shí)時(shí)圖像處理中一幀圖像的處理時(shí)間約為0.1 ms,使圖像增強(qiáng)算法在圖像實(shí)時(shí)處理中的應(yīng)用更加靈活方便.
【文章來(lái)源】:上海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,26(03)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:12 頁(yè)
【部分圖文】:
圖11基于ModelSim的算法仿真??Fig.?11?ModelSim-based?algorithm?simulation??
410??上洛式銀(自然科學(xué)版)??mm%??像大小為512x512(像素),顯示器分辨幕為1?280x720('像素),未填充圖像的顯示器區(qū)域設(shè)置??為黑色.第一組實(shí)驗(yàn)結(jié)果中捺始圖像僅能分辨出汽車(chē)輪廓和窗戶輪廓,而處理盾的圖傳車(chē)牌、??鐵門(mén)、墻面、窗戶都非常清晰.在第二三、四組實(shí)驗(yàn)結(jié)果中,原始圖像都是僅有模糊的實(shí)物輪??廓,幾乎被黑瑭完全淹沒(méi),難以分辨圖像內(nèi)容,而處理后的圖像能明雖看出路面上的斑馬線和??路標(biāo)、樓房的夫臺(tái)和窗戶、河邊的房乎和橋.這_明,増強(qiáng)之后的圖像亮度和對(duì)比度都有了明??顯的提升,圖像細(xì)節(jié)也保存得相當(dāng)完好,噪聲和過(guò)度增強(qiáng)現(xiàn)象得到了較大的抑制,產(chǎn)生了更奸??東繪晰的顧像.??(a)計(jì)算過(guò)程??圖11基于ModelSim的算法仿真??Fig.?11?ModelSim-based?algorithm?simulation??(c)第三組?(d)第四組??圖12基于FPGA的硬件加速器實(shí)驗(yàn)結(jié)果??Fig.?12?Test?result?of?hardware?accelerator?based?on?FPGA??
圖1直方菌&適:座調(diào)盤(pán)過(guò)_??Fig.?1?Adaptive?adjustment?process?of?histogram??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]改進(jìn)直方圖均衡化算法及FPGA實(shí)現(xiàn)[J]. 韓團(tuán)軍. 電子器件. 2017(04)
[2]基于FPGA的灰度圖像直方圖均衡化實(shí)現(xiàn)[J]. 侯大勇,曹峰,王昱煜. 電子技術(shù)與軟件工程. 2016(14)
[3]低照度視頻圖像增強(qiáng)算法綜述[J]. 方明,李洪娜,雷立宏,梁銘. 長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(03)
[4]多子直方圖均衡微光圖像增強(qiáng)及FPGA實(shí)現(xiàn)[J]. 陳瑩,朱明. 中國(guó)光學(xué). 2014(02)
[5]基于直方圖修正的圖像增強(qiáng)算法[J]. 蔡式東,楊芳. 光電子技術(shù). 2012(03)
[6]反距離加權(quán)插值自適應(yīng)圖像直方圖均衡化算法[J]. 趙曉捷,穆冬,薛斌黨. 中國(guó)體視學(xué)與圖像分析. 2010(01)
碩士論文
[1]低照度圖像增強(qiáng)技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)[D]. 李明.南京郵電大學(xué) 2016
[2]圖像增強(qiáng)在FPGA上的高性能實(shí)現(xiàn)[D]. 武繼瑞.中國(guó)科學(xué)院研究生院(光電技術(shù)研究所) 2016
[3]基于高性能FPGA的圖像處理實(shí)例設(shè)計(jì)及硬件實(shí)現(xiàn)[D]. 肖君壽.復(fù)旦大學(xué) 2013
本文編號(hào):3566331
【文章來(lái)源】:上海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,26(03)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:12 頁(yè)
【部分圖文】:
圖11基于ModelSim的算法仿真??Fig.?11?ModelSim-based?algorithm?simulation??
410??上洛式銀(自然科學(xué)版)??mm%??像大小為512x512(像素),顯示器分辨幕為1?280x720('像素),未填充圖像的顯示器區(qū)域設(shè)置??為黑色.第一組實(shí)驗(yàn)結(jié)果中捺始圖像僅能分辨出汽車(chē)輪廓和窗戶輪廓,而處理盾的圖傳車(chē)牌、??鐵門(mén)、墻面、窗戶都非常清晰.在第二三、四組實(shí)驗(yàn)結(jié)果中,原始圖像都是僅有模糊的實(shí)物輪??廓,幾乎被黑瑭完全淹沒(méi),難以分辨圖像內(nèi)容,而處理后的圖像能明雖看出路面上的斑馬線和??路標(biāo)、樓房的夫臺(tái)和窗戶、河邊的房乎和橋.這_明,増強(qiáng)之后的圖像亮度和對(duì)比度都有了明??顯的提升,圖像細(xì)節(jié)也保存得相當(dāng)完好,噪聲和過(guò)度增強(qiáng)現(xiàn)象得到了較大的抑制,產(chǎn)生了更奸??東繪晰的顧像.??(a)計(jì)算過(guò)程??圖11基于ModelSim的算法仿真??Fig.?11?ModelSim-based?algorithm?simulation??(c)第三組?(d)第四組??圖12基于FPGA的硬件加速器實(shí)驗(yàn)結(jié)果??Fig.?12?Test?result?of?hardware?accelerator?based?on?FPGA??
圖1直方菌&適:座調(diào)盤(pán)過(guò)_??Fig.?1?Adaptive?adjustment?process?of?histogram??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]改進(jìn)直方圖均衡化算法及FPGA實(shí)現(xiàn)[J]. 韓團(tuán)軍. 電子器件. 2017(04)
[2]基于FPGA的灰度圖像直方圖均衡化實(shí)現(xiàn)[J]. 侯大勇,曹峰,王昱煜. 電子技術(shù)與軟件工程. 2016(14)
[3]低照度視頻圖像增強(qiáng)算法綜述[J]. 方明,李洪娜,雷立宏,梁銘. 長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(03)
[4]多子直方圖均衡微光圖像增強(qiáng)及FPGA實(shí)現(xiàn)[J]. 陳瑩,朱明. 中國(guó)光學(xué). 2014(02)
[5]基于直方圖修正的圖像增強(qiáng)算法[J]. 蔡式東,楊芳. 光電子技術(shù). 2012(03)
[6]反距離加權(quán)插值自適應(yīng)圖像直方圖均衡化算法[J]. 趙曉捷,穆冬,薛斌黨. 中國(guó)體視學(xué)與圖像分析. 2010(01)
碩士論文
[1]低照度圖像增強(qiáng)技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)[D]. 李明.南京郵電大學(xué) 2016
[2]圖像增強(qiáng)在FPGA上的高性能實(shí)現(xiàn)[D]. 武繼瑞.中國(guó)科學(xué)院研究生院(光電技術(shù)研究所) 2016
[3]基于高性能FPGA的圖像處理實(shí)例設(shè)計(jì)及硬件實(shí)現(xiàn)[D]. 肖君壽.復(fù)旦大學(xué) 2013
本文編號(hào):3566331
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