基于嵌入式的視頻實(shí)時(shí)去霧、壓縮與傳輸系統(tǒng)

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1、學(xué)校代號(hào)10532學(xué)號(hào)S150900758分類號(hào)TP368.1密級(jí)公開碩士學(xué)位論文基于嵌入式的視頻實(shí)時(shí)去霧、壓縮與傳輸系統(tǒng)學(xué)位申請(qǐng)人姓名宋藝敏培養(yǎng)單位電氣與信息工程學(xué)院導(dǎo)師姓名及職稱譚建豪教授學(xué)科專業(yè)控制科學(xué)與工程研究方向嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用論文提交日期2018年4月20日基于嵌入式的視頻實(shí)時(shí)去霧、壓縮與傳輸系統(tǒng)學(xué)校代號(hào)：10532學(xué)號(hào)：S150900758密級(jí)：公開湖南大學(xué)碩士學(xué)位論文基于嵌入式的視頻實(shí)時(shí)去霧、壓縮與傳輸系統(tǒng)學(xué)位申請(qǐng)人姓名：宋藝敏導(dǎo)師姓名及職稱：譚建豪教授培養(yǎng)單位：電氣與信息工程學(xué)院專業(yè)名稱：控制科學(xué)與工程論文提交日期：2018年4月20日論文答辯日期：2

2、018年5月25日答辯委員會(huì)主席：張小剛碩士學(xué)位論文Real-timeVideoDefogging,CompressionandTransmissionBasedonEmbeddedSystembySONGYiminB.E.(HenanPolytechnicUniversity)2015AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofengineeringinControlScienceandEngineeringintheGraduateSchoolofHunanU

3、niversitySupervisorProfessorTANJianhaoApril,2018湖南大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名：日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。

4、本人授權(quán)湖南大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于1、保密?，在______年解密后適用本授權(quán)書。2、不保密?。（請(qǐng)?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打“?”）作者簽名：日期：年月日導(dǎo)師簽名：日期：年月日I基于嵌入式的視頻實(shí)時(shí)去霧、壓縮與傳輸系統(tǒng)摘要針對(duì)夜間有霧天氣，場(chǎng)景中的大氣光照強(qiáng)度比較微弱且含有人工光源，此時(shí)主光源為人工光源，有霧圖像的大氣光值不再為一個(gè)固定值，而是由人工光源位置不同而發(fā)生改變的大氣光函數(shù)，為此本論文基于高斯濾波和信息損耗理論約束提出改進(jìn)的夜間實(shí)時(shí)去霧算法，該算法處理后圖像信

5、息質(zhì)量顯著提高，有效提升圖像的清晰度和對(duì)比度，并在此基礎(chǔ)上優(yōu)化算法達(dá)到快速去霧效果，具有高實(shí)時(shí)性。同時(shí)針對(duì)高清攝像頭在有霧場(chǎng)景中拍攝視頻所得到的圖像畫面質(zhì)量降低、圖像數(shù)據(jù)量較大，并且需要實(shí)時(shí)去霧處理與網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膯栴}，本論文以優(yōu)化本文所提出的夜間視頻圖像實(shí)時(shí)去霧算法為核心，使用H.264標(biāo)準(zhǔn)對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼，通過UDP組播協(xié)議網(wǎng)絡(luò)傳輸，采用多任務(wù)綁定多核處理器的并行處理算法，建立一種夜間視頻實(shí)時(shí)采集、去霧、壓縮以及網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)性能較為優(yōu)越，兼?zhèn)涓哔|(zhì)量和高穩(wěn)定的特點(diǎn)。本論文主要研究工作的具體情況如下：1、本文通過學(xué)習(xí)夜間有霧場(chǎng)景中霧成像特性，研究和分析多種經(jīng)典

6、圖像去霧算法的去霧原理和實(shí)驗(yàn)效果，建立適用于夜間含人工光源場(chǎng)景的大氣傳輸模型，基于高斯濾波函數(shù)估計(jì)隨光源位置變化而改變的大氣光函數(shù)，根據(jù)信息損耗理論調(diào)整有霧圖像中大氣傳輸透射率，并采用快速中值濾波細(xì)化大氣傳輸透射率，提出改進(jìn)的夜間實(shí)時(shí)去霧算法，實(shí)現(xiàn)快速高效地對(duì)夜間有霧圖像進(jìn)行去霧處理。2、本文采用Cortex-A9架構(gòu)的i.MX6Quad四核處理器芯片，在以Linux內(nèi)核為操作系統(tǒng)搭建的軟件開發(fā)平臺(tái)中，通過驅(qū)動(dòng)和使用OV5640高清圖像傳感器設(shè)備，采集視頻圖像數(shù)據(jù)，優(yōu)化基于高斯濾波和信息損耗理論的去霧算法，使用硬件編解碼單元對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行H.264格式的壓縮編碼操作，并

7、通過UDP組播協(xié)議將壓縮后的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸，最后在上位機(jī)端完成實(shí)時(shí)顯示。3、本文嵌入式系統(tǒng)中采用多核處理器并行算法，將系統(tǒng)中的視頻數(shù)據(jù)采集、快速圖像去霧、VPU視頻壓縮編碼以及UDP網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)榷囗?xiàng)任務(wù)綁定到處理器的不同核心上，充分利用系統(tǒng)資源，提高嵌入式系統(tǒng)的總體性能。在本文提出的去霧算法和嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)之上進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，與各種經(jīng)典和改進(jìn)后的去霧算法實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比，本文算法對(duì)有霧圖像恢復(fù)程度較高，處理后圖像色彩自然，去霧效果較好，能夠高效和實(shí)時(shí)地應(yīng)用在嵌入式系統(tǒng)中。關(guān)鍵字：實(shí)時(shí)去霧；H.264標(biāo)準(zhǔn)；多核處理器；i.MX6Quad；OV