資源描述：
《基于fpga的紅外圖像處理直方圖投影算法的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在工程資料-天天文庫。
1、基于FPGA的紅外圖像處理直方圖投影算法的研究：討論了以FPGA為硬件載體的紅外圖像處理直方圖投影的算法，給出了直方圖投影法總體框圖、硬件實現方法、仿真結果和效果評估。實現了直方圖投影算法對增加圖像的對比度有顯著的效果?！ ￡P鍵詞：直方圖投影法；紅外圖像；FPGA ?。篢P301：A：1009-3044(2011)10-2387-03 TheResearchofInfraredImageProcessingoftheHistogramProjectionAlgorithmBasedonFPGA LIQing-yan,ZHAODong-e (NationalKeyL
2、aboratoryforElectronicMeasurementTechnology,NorthUniversityofChina,Taiyuan030051,China) Abstract:ThispaperdiscussthealgorithmforthehistogramprojectionbasedonFPGAasthehardsandmaketheetime,thepapergivesthesimulinkresultsandassessmentabouttheeffection,realizetheaimthatthealgorithmforthehis
3、togramprojectioncanreducethenoiseoftheimagesandpreservetheedgeoftheimages. Keyforthehistogramprojection;Thegeneraldiagrams;FPGA 隨著計算機、集成電路等技術的飛速發(fā)展，圖像處理無論在算法、結構上，還是在應用以及普及程度上都取得了長足的進展。近年來，圖像處理在機器視覺、目標識別與跟蹤等領域的應用十分普遍[1-2]。隨著大規(guī)模/超大規(guī)模集成電路以及現場可編程門陣列的發(fā)展，它們在圖像領域的應用越來越廣泛，使圖像處理設計正朝著速度快、容量大、體積小、
4、重量輕的方向發(fā)展。 1直方圖投影算法 直方圖投影算法通過建立灰度像素累計值對應表，將輸入的灰度映射到相應的輸出灰度值。由于此算法是在每個灰度級只統(tǒng)計有(1)或無(0)來建立映射標準，而無需統(tǒng)計出現次數，所以與直方圖均衡化相比，其處理時間會大大降低。適合用FPGA來實現實時系統(tǒng)的功能?！ 〖僭O輸入圖像f的灰度級G=2m，其中某一灰度為k(0≤k≤G-1)的像素經過直方圖投影算法其輸出灰度為dk。直方圖投影的算法過程如下： 1)計算圖像灰度為k的像素累計值Sp(k)，其計算方法如式(1)?！ ?1) 2)計算整個圖像的像素累計值Sp，其計算方法如式(2)。 Sp=
5、Sp(G-1)(2) 式中G-1表示圖像最大灰度值，該式表示整個圖像的像素累計值即是圖像的最大灰度值對應的像素累計值?！ ?)計算最后的輸出灰度級，其計算方法如式(3)?！ ?3) 式中INT[]是取整運算符?！ ?)用k和dk的映射關系，修改原圖像的灰度級，獲得輸出圖像[3]。 2直方圖投影法總體框圖 通過對此算法的分析可知，此算法是對一幀圖像各點像素灰度值的統(tǒng)計后，建立算式?？身樞蚪y(tǒng)計無需數據重排，從而提出基于FPGA的實現方法。其總體框圖如圖1所示。 圖像數據輸入后，由0/1判斷模塊進行判斷，輸出判斷結果，并同時輸出接收到的圖像數據，以便累加計算模塊根據
6、圖像數據進行累加處理。累加計算模塊統(tǒng)計了一幀圖像各灰度的SpK值和整個圖像的Sp值（即將所有SpK值累加得到）。最后在控制模塊的支持下對各存儲器讀取數據，進行乘除運算來完成投影增強[4]?！ ?直方圖投影法硬件實現方法 3.10/1判斷模塊 0/1判斷模塊是用于判斷讀入的像素灰度是否為0，若灰度為0則將0輸出到對應的端口，否則將1輸出到對應的端口。0/1判斷模塊生成Symbol符號如圖2。 圖2中clk輸入時鐘信號；total_volume輸入圖像長度；DataIn為圖像數據輸入端；imageData為圖像數據輸出端；additionOut是判斷結果輸出端；端口f
7、ull1用于表示處理完畢一幀圖像數據，處理完畢時輸出為低電平，同時此信號將與圖像數據存儲器的寫入使能端連接?！ ?.2SpK累加模塊 SpK累加模塊將建立灰度轉換表，將原始灰度和輸出灰度映射到存儲器內部，以便控制單元對存儲器進行訪問，根據輸入灰度讀取輸出灰度值?！ pk累加模塊連接原理圖如圖3?！ D中SpK單元的數據輸出與lpm_ram_dp0（即數據存儲器）的數據輸入端相連，累加模塊的數據輸入則是該存儲器的數據輸出，最后經過處理輸出圖像的直方圖累計值。由于我們將使用控制模塊對整個系統(tǒng)的時序進行控制，所以在設計兩個單元時都設計了片選
