基于FPGA的RGB到YCbCr色空间转换

人类获得信息的主要方式是视觉.通常情况下颜色有两种描述方式,一种用RGB色度空间表示,一种用YCbCr色度空间表示.在视频处理过程中,通常获得显示的颜色用RGB色空间来表示,但为了降低带宽和存储量,引入了TCbCr色空间.YCbCr色空间是亮度和色度的概念,而人眼对亮度和色度比较敏感,所以在传输过程中使用YCbCr色空间易于压缩,方便传输和处理,可以有效地降低带宽和存储量.在此,通过Verilog语言实现RGB到YCbCr色空间的转换,并通过FPGA进行了验证,得到正确的结果.     

基于FPGA的RGB到YCrCb颜色空间转换

RGB,YCrCb是表示颜色时经常用到的两种颜色空间,在应用中经常需要实现它们之间的转换。在此结合FPGA运算的特点,推导出一种适合在FPGA上实现从RGB到YcrCb颜色空间转换的算法,该方法能有效节省逻辑资源。运用VHDL语言编写程序实现电路,调用DSP48 Slice模块实现乘法运算,采用流水线设计,运算速度快,实时性好,易于在实际工程中实现。     

色度空间转换的设计及FPGA实现

介绍了色度空间的基本概念及色度空间转换的基本原理，主要描述了一种较为实用的YCrCb到RGB的色度空间转换方案及其FPGA实现。     

基于FPGA的可变规模多格式YCbCr到RGB快速转换模块设计

文章介绍了YCbCr色彩空间和RGB色彩空间之间的转换的方法,实现了不同规模以及不同数据结构的YCbCr到RGB的快速硬件转换。采用数据重排列和数据分离等方法,不仅支持QCIF到HDTV多种分辨率的视频转换,而且支持YCbCr444、YCbCr422和YCbCr420等多种打包或平面YCbCr格式。本设计方案已用VerilogHDL语言实现,并在FPGA平台验证通过,转换后的RGB视频可直接输出到显示器显示,并能实现视频控制,存储,回放等功能。     

基于FPGA的色彩空间转换的简易实现

设计了一种在FPGA中实现色彩空间转换的简易方法。先通过左移位将转换矩阵中的小数系数转换成整数,然后用Verilog HDL例化9个加法器和9个常系数乘法器并行流水实现色彩空间转换,最终通过右移位得到正确数值。并以RGB转 YC_bC_r422.为例,利用Modelsim进行仿真,并在Xilinx FPGA硬件平台上得到了验证。     

嵌入式雾天降质图像对比度增强系统设计

设计了以高性能DSP芯片TMS320VC6418作为中央处理器、结合现场可编程门阵列(FPGA)构成外围电路逻辑控制的嵌入式高速图像增强处理平台,并实现了一种彩色图像对比度增强算法.首先将彩色图像从RGB空间转化为HIS空间,然后对亮度空间进行直方图均衡化处理,最后转化到RGB空间进行输出.利用真实图像验证了该系统,实验结果表明,该系统可以有效提高对比度.获得较好的增强效果,计算时间少,能够满足工程需要.     

基于FPGA的Bayer到RGB图像格式转换设计

利用FPGA处理数据量大、处理速度快,结合CMOS图像传感器MT9M001和BayerCFA格式图像的特点,设计一种基于FPGA的图像数据转换处理系统,提出用硬件实现Bayer格式到RGB格式转换的设计方案,研究CFA图像插值算法,实现基于FPGA的实时线性插值算法,对Bayer图像格式进行插值恢复全彩色图像,实现从黑白图像还原高清彩色图像。整个设计模块能够满足高帧率和高清晰的实时图像处理,占用系统资源很少,用较少的时间完成了图像数据的转换,提高了效率。     

一种RGB到RGBW的色域转换优化算法

针对RGB到RGBW显示系统的色域转换算法,通过对当前显示领域已公开的两种色域转换方案进行研究、推导和Matlab实现,分析了这两种方案的优缺点和适用范围,并提出了一种色域转换算法的改进方案,该方法能较好地改善由于加入了白色分量而导致色彩失真的问题。     

超分辨率成像系统的FPGA控制研究

介绍了一种基于异型结构传像光纤束,以DSP（DM642）和FPGA（xilinx XC3S1500）为核心处理器的超分辨率实时彩色成像系统,着重讨论了FPGA在系统中的功能实现,包括Bayer图像的双线性插值,RGB和YUV图像格式之间的转换,以及与USB控制器的通信等。系统中FPGA直接与DM642特有的Vport口...     

基于FPGA的RGB到YUV422的数字视频转换

设计了一种新的RGB和YUV的转换方法,用FPGA取代专用的视频处理芯片,用Verilog HDL编写了相关的程序,实现了视频信号格式由RGB到YUV422的转换,并且在QuartusⅡ软件上进行了仿真验证,结构简单,有较高的实用价值和广阔的应用前景.     

FPGA中Bayer到YCbCr图像格式转换的设计

提出了一种基于FPGA平台的Bayer到YCbCr格式数据转换的设计方法。在Bayer到RGB格式转换阶段,对CMOS传感器输出的Bayer格式数据采用3x3双线性插值算法恢复真彩色图像;在RGB到YCbCr色彩空间转换阶段,结合色彩空间转换公式,优化数字逻辑结构进行硬件描述语言设计。实验仿真结果验证了系统设计的可行性,以及Bayer到YCbCr格式转换的正确性。     

多尺度Retinex图像增强应用中的彩色空间选择

研究了基于Retinex理论的图像增强算法,介绍了图像和视频处理中常用的RGB、HSV、YIQ、YCbCr和 Lab 5种颜色空间,给出了均方误差(MSE)、峰值信噪比(PSNR)、信息熵、彩色增强因子(CEF)和结构相似度(SSIM)5个图像质量评价指标的计算公式,并用这5个指标评价了CLAHE算法在5种颜色空间上的增强效果.实验结果表明,相比于其它4种颜色空间,多尺度Retinex算法在HSV颜色空间上取得了最好的增强效果.     

Perceptually uniform color spaces for color texture analysis: anempirical evaluation

RGB, a nonuniform color space, is almost universally accepted by the image processing community as the means for representing color. On the other hand, perceptually uniform spaces, such as L*a*b*, as well as approximately-uniform color spaces, such as HSV, exist, in which measured color differences are proportional to the human perception of such differences. This paper compares RGB with L*a*b* and HSV in terms of their effectiveness in color texture analysis. There has been a limited but increasing amount of work on the color aspects of textured images. The results have shown that incorporating color into a texture analysis and recognition scheme can be very important and beneficial. The presented methodology uses a family of Gabor filters specially tuned to measure specific orientations and sizes within each color texture. Effectiveness is measured by the classification performance of each color space, as well as by classifier-independent measures. Experimental results are obtained with a variety of color texture Images. Perceptually uniform spaces are shown to outperform RGB in many cases     

一种改进的视频画质增强算法及VLSI设计

由于视频图像多样化,目前尚无较好的增强方法适应视频画质增强.本文提出了一种改进的数字视频画质增强算法,并进行了硬件电路的设计.与传统的基于直方图均衡的方法不同,首先在YUV色彩空间对输入图像的信息进行判断分类和对比度调整,然后对调整后的图像在RGB色彩空间下进行动态范围调整,并在HSV色彩空间下进行必要的亮度修正和色饱补偿.采用Verilog语言进行了算法的各模块电路设计,并在搭建的FPGA视频验证平台上进行了验证.实验结果表明,论文提出的画质增强算法能够适应各种不同场景的图像,处理后的图像明亮清晰、色彩逼真.     

自适应HSV空间Retinex煤矿监控图像增强算法

针对煤矿井下的监控图像由于粉尘、煤尘、低照度或点光源等光照的影响,而整体阴暗模糊,对比度低,背景噪声强,视觉效果不理想的问题,提出一种改进的HSV(Hue,Saturation,Value)空间的颜色可恢复的多尺度Retinex(Muhi-Scale Ret-inex,MSR)的图像增强算法.该算法先将图像从RGB空间转换到HSV空间,以确保后续图像增强处理不会影响图像的色彩效果;然后利用提出的自适应的高斯核函数分离亮度分量V的照度分量和反射分量,再利用自适应的增益系数对反射分量进行增强处理,获得不受光照影响的、增强的反射图像;最后将反射图像逆变换回RGB空间,再利用优化的颜色恢复函数对增强的图像进行颜色修正,从而改善图像的全局视觉效果和局部对比度.实验表明该方法能有效提高煤矿井下监控图像的对比度和亮度,抑制背景噪声,从而大大改善煤矿井下监控图像的视觉效果,且很好地实现了参数自适应,减少了人为因素对结果的影响.     

RGB空间下结合高斯曼哈顿距离图的彩色图像边缘检测

为了能够更好地利用彩色图像的信息进行边缘检测,提出一种RGB空间下结合高斯曼哈顿距离图的彩色图像边缘检测方法.首先分析了彩色图像到灰度图像转换的信息损失,并给出一种RGB空间下边缘的度量方法.其次,通过引入高斯曼哈顿距离,分别在RGB三个通道进行处理,并通过新的边缘度量法统一获得彩色图像的距离图.最后将距离图映射到0~255的灰度范围内,得到最终的边缘检测结果.实验结果表明,本文方法具有较高的处理速度和较好的处理结果.     

改进Retinex与多图像融合算法用于低照度图像增强

为了解决低照度图像在图像增强过程中图像质量不佳、对比度不高等问题，本文提出改进Retinex与多图像融合算法用于低照度图像增强。首先将待处理图像转换到HSV色彩空间，并设定阈值对其V通道分量进行亮度调节，然后转换到RGB色彩空间，将其拷贝3份，对第一份进行直方图均衡化，中值滤波处理；对第2份进行自动亮度调节，双边滤波处理；对第3份进行改进的Retinex算法处理，采用高斯滤波、双边滤波作为其环绕函数，估计图像照明分量，最后输出反射图。将处理后的3份图像转到HSV色彩空间，对其V分量进行多图像融合，H、S分量沿用第2份图像分量值，最后将融合后的图像由HSV转为RGB色彩空间，输出处理后的图像。实验结果表明，本文提出的算法在增强低照度图像的同时，还可抑制图像噪声，同时具有良好的保边性，且细节明显。