圖像增強算法研究及硬件實現(xiàn).pdf

1、由于科技發(fā)展以及人們生活中更多的需求，越來越多圖像問題成為了熱點問題。民用設(shè)施和軍用設(shè)施都起著很重要的作用。在不同的天氣中所拍攝的圖像有著不同程度的退化，拍攝的圖像中的有用信息湮滅在無用的信號之中。改善圖像的清晰度從而提高視覺效果是有必要的。
　　圖像的分辨率也是圖像質(zhì)量的另一個參數(shù)，如今的很多設(shè)備都向著高分辨發(fā)展，電子顯微鏡、4K電視、8K電視。但是實際圖像的分辨率很多達不到標準。這時就要考慮超分辨率圖像增強。
　　圖像增

2、強算法要考慮的一個問題是處理時間的問題，由于處理的圖像數(shù)據(jù)量較大，利用嵌入式的方法實現(xiàn)很難滿足較大圖像處理的問題，這里就需要用到硬件邏輯。利用其并行、流水的特性使得時間滿足需求。對于視頻圖像處理更需要滿足處理時間的要求。隨著IC產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展利用ASIC電路來實現(xiàn)也是大勢所趨。
　?。?）本文歸納了 Retinex算法，同時又簡單提及了其它本領(lǐng)域的算法。分析了超分辨率復原的基本原理，并針對了幾種超分辨率的方法進行進一步的闡述，敘述了

3、ASIC的設(shè)計基本知識、設(shè)計流程以及設(shè)計中用到的相應工具。
　?。?）為了更好的用于硬件實現(xiàn)以及圖像處理的實際應用。基于Retinex理論，得到自適應的多尺度Retinex算法。根據(jù)所得到的結(jié)果，與其它算法處理結(jié)果比較。定量上通過亮度曲線，以及梯度曲線，熵曲線比較。為了便于后續(xù)改進，基于這一算法提出改進用于硬件實現(xiàn)提高視覺效果圖像增強算法，并加以類似評價。
　　本文中圖像增強超分辨率部分，介紹插值算法。并對幾種算法做了比較。

4、同時詳述了小波算法中的連續(xù)小波算法。介紹了主觀評價方法以及客觀評價方法。最終對超分辨結(jié)果進行評價。以及為了硬件的后續(xù)改進，改進了該算法。
　?。?）通過第三章中的用于本文硬件實現(xiàn)的改善視覺效果圖像增強算法得出全局架構(gòu)以及各部分的架構(gòu)。設(shè)計二維濾波器，使得在處理速度上有大幅提升。對其它各模塊設(shè)計并實現(xiàn)，再次基礎(chǔ)上加以優(yōu)化。最后對各個模塊仿真分析以及對硬件系統(tǒng)處理的圖像與matlab處理圖像對比以及其熵和亮度等指標進行分析。
　

5、?。?）Vertex5 FPGA芯片搭建驗證平臺。并且對網(wǎng)口MAC層進行設(shè)計分析，并且對其加以驗證。在此之后需要對系統(tǒng)加以設(shè)計以下載到 FPGA中進行驗證。通過FPGA傳到上位機并對比。
　?。?）由第三章超分辨率提出了硬件實現(xiàn)辦法。提出了插值的硬件架構(gòu)，以及實現(xiàn)方法。分析了 Mallta以及本文中使用的提升算法進行比較。完成了硬件設(shè)計以及仿真。并搭建原型驗證平臺并進行了原型驗證。以及邏輯綜合。得到相應報告，報告中可以看出滿足各項