隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展,集成電路工藝的不斷進(jìn)步,為在前端實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)圖像復(fù)原提供了硬件支持。運(yùn)動(dòng)圖像模糊是指相機(jī)和被拍物體,兩者進(jìn)行連續(xù)性相對(duì)運(yùn)動(dòng),導(dǎo)致最后采集到的圖像模糊,對(duì)其使用存在一定影響。運(yùn)動(dòng)圖像去模糊就是建立一定數(shù)學(xué)模型,將模糊圖像清晰化。考慮到實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)境中待處理圖像的大部分模糊信息未知,故采用盲去模糊。盲去模糊難點(diǎn)在于建模復(fù)雜且求解不唯一。故構(gòu)建實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)圖像盲去模糊系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)圖像去模糊,具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。本文主要針對(duì)在硬件中實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)圖像去模糊系統(tǒng)問(wèn)題進(jìn)行研究,主要工作包括以下四個(gè)方面:（1）分析在空域和在頻域運(yùn)動(dòng)模糊圖像處理的性能差異。一般情況下,在空域中處理運(yùn)動(dòng)模糊圖像,計(jì)算量大且復(fù)雜度高,而在頻域中處理運(yùn)動(dòng)模糊圖像,計(jì)算量小且靈活度高。故結(jié)合運(yùn)動(dòng)模糊圖像及去模糊算法特點(diǎn),分析運(yùn)動(dòng)圖像去模糊頻域處理方式。本文設(shè)計(jì)了一種基2-DIT-FFT的頻域轉(zhuǎn)換硬件算法,以解決一般頻域轉(zhuǎn)換過(guò)多占用資源、轉(zhuǎn)換時(shí)間長(zhǎng)、可移植性差等問(wèn)題。其主要模塊包括:輸入數(shù)據(jù)預(yù)處理、原位計(jì)算、存儲(chǔ)模塊、蝶形運(yùn)算模塊、溢出檢測(cè)、截位等。該硬件算法與基于FFT IP核的頻域轉(zhuǎn)換算法相比,降低了硬件資源占用率,提高了... 

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 前言
    1.1 課題研究目的及意義
    1.2 課題的研究背景及發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 圖像去模糊技術(shù)研究背景及發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 非盲去模糊方法研究背景及發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.3 盲去模糊方法研究背景及發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.4 圖像處理系統(tǒng)研究背景及發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.5 圖像頻域轉(zhuǎn)換算法研究背景及發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 本文主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排
    1.4 本章小結(jié)
第二章 運(yùn)動(dòng)圖像去模糊算法理論
    2.1 運(yùn)動(dòng)圖像去模糊基本理論
        2.1.1 常見(jiàn)模糊類(lèi)型
        2.1.2 圖像退化模型
        2.1.3 圖像先驗(yàn)知識(shí)
    2.2 圖像復(fù)原質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)
        2.2.1 峰值信噪比(PSNR)
        2.2.2 結(jié)構(gòu)相似性(SSIM)
        2.2.3 視覺(jué)信息保真度(VIF)
    2.3 圖像復(fù)原經(jīng)典算法
        2.3.1 逆濾波復(fù)原
        2.3.2 維納濾波復(fù)原
        2.3.3 約束最小二乘法復(fù)原
        2.3.4 Rischardson-Lucy濾波復(fù)原
        2.3.5 四種經(jīng)典圖像復(fù)原的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于頻譜特性的模糊核估計(jì)
    3.1 傅里葉變換理論及基本應(yīng)用
    3.2 運(yùn)動(dòng)模糊圖像頻域特征分析
    3.3 運(yùn)動(dòng)圖像倒譜分析
    3.4 基于倒譜特性的模糊核估計(jì)
        3.4.1 Canny算子選擇
        3.4.2 算法具體實(shí)現(xiàn)
        3.4.3 算法實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 基于FPGA的模糊圖像頻域優(yōu)化設(shè)計(jì)
    4.1 FFT常用算法介紹
        4.1.1 基2-時(shí)域抽取算法
        4.1.2 基2-頻域抽取算法
    4.2 FFT通用結(jié)構(gòu)介紹
        4.2.1 順序結(jié)構(gòu)
        4.2.2 并行結(jié)構(gòu)
        4.2.3 流水線結(jié)構(gòu)
        4.2.4 陣列結(jié)構(gòu)
    4.3 一維FFT結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
        4.3.1 RAM存儲(chǔ)模塊
        4.3.2 ROM存儲(chǔ)模塊
        4.3.3 蝶形運(yùn)算單元模塊
        4.3.4 時(shí)序控制模塊
    4.4 二維FFT結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
    4.5 仿真測(cè)試結(jié)果
        4.5.1 一維FFT仿真測(cè)試結(jié)果
        4.5.2 二維FFT仿真測(cè)試結(jié)果
    4.6 本章小結(jié)
第五章 運(yùn)動(dòng)圖像去模糊系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
    5.1 系統(tǒng)框架
        5.1.1 系統(tǒng)組成
        5.1.2 系統(tǒng)流程
    5.2 系統(tǒng)硬件平臺(tái)構(gòu)建
        5.2.1 DE1-SoC開(kāi)發(fā)板介紹
        5.2.2 組建HPS硬件系統(tǒng)
    5.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
        5.3.1 Quartus Ⅱ介紹
        5.3.2 So C-EDS設(shè)計(jì)工具
        5.3.3 圖像盲去模糊算法設(shè)計(jì)
        5.3.4 基于QT的圖像用戶界面軟件設(shè)計(jì)
    5.4 系統(tǒng)測(cè)試與分析
        5.4.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境搭建
        5.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)和展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 工作展望
附錄A 實(shí)物圖
附錄B 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)成果
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于交替乘子法的圖像去模糊技術(shù)研究[J]. 陳小莉.  電子設(shè)計(jì)工程. 2019(05)
[2]空間變化PSF非盲去卷積圖像復(fù)原法綜述[J]. 郝建坤,黃瑋,劉軍,何陽(yáng).  中國(guó)光學(xué). 2016(01)
[3]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像局部模糊測(cè)量[J]. 黃善春,方賢勇,周健,沈峰.  中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào). 2015(01)
[4]基于倒譜特性的運(yùn)動(dòng)模糊圖像PSF參數(shù)估計(jì)[J]. 王秋云.  自動(dòng)化與儀器儀表. 2014(12)
[5]基于FPGA的二維FFT處理器的研究與設(shè)計(jì)[J]. 楊軍,于艷艷,陳成,黃倩,趙征鵬.  云南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(06)
[6]方向微分分塊統(tǒng)計(jì)的運(yùn)動(dòng)模糊方向鑒別[J]. 李均利,儲(chǔ)誠(chéng)曦.  中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào). 2013(07)
[7]實(shí)拍運(yùn)動(dòng)模糊圖像的退化參數(shù)估計(jì)與復(fù)原[J]. 郭紅偉,付波,田益民,李娟.  激光與紅外. 2013(05)
[8]基于Qt的串口通信應(yīng)用研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 嚴(yán)賢,韓秀玲.  微計(jì)算機(jī)信息. 2012(08)
[9]高分辨圖像二維FFT正/反變換實(shí)時(shí)處理方法及硬件實(shí)現(xiàn)[J]. 溫博,張啟衡,張建林.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2011(11)
[10]逆濾波法在圖像復(fù)原中的應(yīng)用[J]. 吳雪垠,吳謹(jǐn),張鶴.  信息技術(shù). 2011(10)

碩士論文
[1]圖像去模糊系統(tǒng)研究[D]. 莊宇.南京林業(yè)大學(xué) 2018
[2]多幀圖像復(fù)原算法研究[D]. 李警.西安電子科技大學(xué) 2015
[3]基于FPGA的實(shí)時(shí)圖像處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D]. 張中義.南京理工大學(xué) 2015
[4]基于FPGA的實(shí)時(shí)圖像頻域處理[D]. 于洪松.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2014
[5]運(yùn)動(dòng)模糊圖像復(fù)原算法研究[D]. 王鵬飛.重慶大學(xué) 2013
[6]基于FPGA的可重構(gòu)SHA安全芯片設(shè)計(jì)[D]. 鄧朋法.大連海事大學(xué) 2011
[7]單幅圖像運(yùn)動(dòng)模糊參數(shù)判定與去模糊研究[D]. 盧在盛.廣西大學(xué) 2011
[8]基于Qt的嵌入式Linux系統(tǒng)GUI的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 范朋.北京郵電大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3658654