基于FPGA的图像色偏校正研究与实现

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图像处理作为改善图像质量的重要技术之一,在视频监控、航天航空、安防、交通、医疗、无人机等众多领域中得到了广泛应用,发挥着重要的作用。近几年来,有许多性能优异的用于色偏校正的算法相继问世,这些算法既要面对复杂的天气和环境,也要面对国内光学器件等设计因素带来的透光不均与偏色问题,这都会严重影响图像质量。同时,系统数据吞吐量大,算法计算量增多以及系统对实时性的需求进一步增加了计算的压力。所以,既要求算法性能优越,又需保证平台的高效计算。论文重点研究和设计尽可能适用于大多数复杂场景问题的图像色偏校正系统,改进自动白平衡算法,选择合适的硬件平台并加以实现。论文主要完成以下工作:1、搭建了以FPGA芯片为主控制器及计算芯片、以MCU芯片为辅助协处理器的硬件平台。设计了具有视频编解码,图像预处理,图像存储及外部通信功能的硬件系统,并进行了通信设计和FPGA软件设计。2、针对实际场景中色彩单一等偏色问题,论文在传统白平衡算法和插值算法的基础上进行了改进,实现了图像的色偏校正。处理后的图像视觉效果良好,较好地恢复了场景的真实色彩。3、将图像色偏校正算法移植到了嵌入式硬件平台,并已被应用到监控设备当中。实践证明,FPGA图像色偏校正硬件系统具有高清、实时性强、功耗低等特点。
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