图像的小波可变阈值去噪方法

鉴于当前智能手机显示屏多采用RGBG格式的像 素结构,本文提出了应用于AMOLED的RGB到 RGBG高速像素转换技术(HSHQ)。该技术的特征是先区分出简单转换点和复杂转换点,对于 简单转换点采 用直接赋值实现像素转换,对于复杂转换点,采用权重因子算法实现像素转换。本文主要有 三个创新点:(1) 不同于传统方法对图像中所有像素进行复杂转换,本文首创性地提出了以相邻像素单 元的灰阶差值作 为判断依据,进行转换像素标记,区分出简单转换点和复杂转换点,只针对标记点进行复杂 像素结构转换。 因此,该方法提高了像素转换速度。(2) 对于简单转换点,采用直接赋值法,由于原图像 的灰阶不做改变, 该方法完全保留了简单转换点的图像信息。(3) 对于复杂转换点,采用权重因子算法,在 将转换前后信息损失降至最低的同时,抑制了彩边效应。 相比于DA算法,HSHQ算法处理所得图像的PSNRU和PSNRV分别提高了7.04%和6.62%。相比于ED MSE,HSHQ算法的转换率降低了75.63%。因此,本文提出的算法在保证转换质量的同时,大 大提高了转换速度。     

直方图修正和匹配的低功耗显示驱动算法研究

当前,以智能手机为代表的消费类电子产品已经 给日常生活带来了极大的便利。但是,由于手机电 池电量有限,显示面板功耗过大引起的频繁充电问题严重地影响了用户体验。本文提出了一 种结合三基色 通道直方图修正和直方图匹配的低功耗高画质显示驱动算法。先统计出三基色通道的直方图 ,并对其进行 低功耗修正,再将原图像直方图向修正直方图匹配。与传统的算法相比,本文算法的创新点 主要包括:(1) 不同于传统的算法通过降低灰阶实现功耗限制,本算法通过减少高亮像素数量实现功耗限制 ,与此同时, 通过保留部分高亮像素提升视觉效果;(2) 首次将直方图匹配方法应用到图像的功耗限制 ,实现了优良的 处理效果。实验结果表明,相比于抛物线模型、NPC和ACSC算法,提出算法处理所得图像的 显示功耗分 别降低了17.8%,10.9%和11.0%。本算法研究通过FPGA验证,结果表明,处理后的图像显示效果优越。     

基于FPGA和ADV7123的红外图像显示卡的设计与实现

介绍了一种利用FPGA(现场可编程门阵列)和A/D转换芯片ADV7123实现红外图像显示卡的设计方法.该显示卡的主要功能包括像素灰度级转换、图像放大以及PAL(逐行倒相)制视频信号生成.详细讨论了显示卡的设计思想和硬件结构、FPGA各逻辑模块设计、FPGA配置加载、显示卡与主系统互连以及利用ADV7123生成PAL制视频信号的方法.该图像显示卡用于红外图像处理系统的硬件调试和红外图像处理算法的效果观测,实际使用情况表明,该显示卡能够很好地满足红外图像处理系统的图像输出需求.     

红外实时图像增强的硬件设计与实现

根据红外图像特点,提出了基于FPGA＋SRAM的硬件实时图像处理结构.该硬件设计包含4个主要模块：视频处理模块、FPGA模块、图像存储模块和DA转换及视频合成模块.FPGA是该系统的核心部分,能够实现2D-TDI、图像锐化和非均匀性校正等算法;SRAM阵列是暂存实时图像的,用于算法的实现;FPGA配置FLASH存放FPGA的配置程序;完成硬件调试工作后,尝试实现了部分图像增强算法.     

基于FPGA的非VESA标准视频信号转换显示系统的设计

提出了一种基于FPGA的非VESA标准视频信号转换显示系统的实现方法。经过视频信号检测、时序编解码、图像缩放和显示控制的处理,实现了非VESA标准视频信号在液晶屏上的显示。经验证,320×256分辨率时序的非标准视频信号,经过乒乓读写操作、双一维线性插值缩放算法的设计,可转换为符合VESA标准的视频信号,在640×480物理分辨率的液晶屏上指定的600×480像素区域进行显示。该方法采用单片FPGA芯片的设计实现,无需外部储存器,设计方法稳定可靠,为其他非标准视频信号的转换显示和图像缩放算法的实现提供了设计依据。     

基于暗通道先验的红外图像清晰化及FPGA实现

针对红外图像普遍存在目标与背景对比度低、细节模糊等问题,提出一种改进的基于暗通道先验理论的红外图像清晰化算法,并在FPGA平台加以设计实现。该算法通过对输入图像当前像素和邻域的数据进行非线性滤波得到暗通道图像数据,并利用修正函数对透射率进行优化生成透射率查找表。在此基础上,根据暗通道像素值在查找表中查找透射率,并结合大气光散射模型进行图像清晰化处理,从而减少或消除传统暗通道算法产生的块效应及天空等高亮区域的颜色失真。结果表明,处理后的红外图像细节特征丰富、明亮度适宜。所提算法基于FPGA硬件实现仅占用4%的LUT和8%的I/O资源,工作频率最高达188 MHz,远远高于所使用的红外相机工作频率27 MHz,能够满足实时处理视频图像的需求。     

Bayer彩色自动白平衡算法设计及其FPGA实现

针对机器视觉对图像的高品质和实时性需求,提出一种基于FPGA的改进自动白平衡算法。该算法根据Bayer阵列的结构特点,采用双线性插值算法进行彩色图像复原,通过统计一帧图像中各通道像素均值和最大值求解校正系数,进而对原始图像进行校正。同时将该算法移植到FPGA中,利用FPGA实现高效并行结构特点,实现Bayer图像的实时白平衡处理。测试结果表明,在对分辨率为1 292×964的图像进行处理的情况下,达到了31帧/s的实时处理速度。对高曝光、低曝光等情况下的偏色图像进行校正分析,经过处理后图片的色差均值远小于原图的色差均值,与灰度世界法等经典算法相比,该算法所得到的色差均值也足够小,在主观和客观评价上都取得了较好的效果,能够有效提高图像品质,具有广阔的应用场景。     

基于DA算法的二维DCT的FPGA实现

研究了一种采用现场可编程门阵列(FPGA)实现超高性能二维离散余弦变换(DCT)的方法。在DCT算法结构上利用了变换的可分离性和行列的可分解性采用行列分解的方法将二维DCT转换为2个串行的一维DCT实现,同时采用了基于分布算法(Distributed Arithmetic)的乘法累加结构,从而极大地减少了硬件资源需求,提高了运算速度,使图像处理的实时性得到了大幅提高。最后还给出了FPGA的实现和仿真结果。     

FIR基于FPGA的高并行度DA结构

有限长单位冲击响应滤波器(FIR)是合成孔径雷达(SAR)系统的重要组成部分。为综合考虑资源与性能对系统的影响,基于现场可编程门阵列(FPGA)设计实现了位宽、阶数可配置的SAR雷达信号处理FIR系统,首次完成了合理范围内的只读存储器(ROM)地址位宽和所有输入并行度设置下的分布式算法(DA)结构对比实验,并对不同结构实现下的系统性能资源比进行了全面分析和比较,得到了最优化高并行度DA结构。实验结果表明在ROM地址位宽为4或5时性能资源比最好;性能资源比随输入并行度的提高而提高,当输入并行度为输入数据位宽时,性能资源比提高24%至117%。对比传统的全串行结构、全并行结构和DA结构,经ROM地址位宽和输入并行度优化后的DA结构的性能资源比分别提高了3 110%,76%和86%。     

动态图像显示屏虚拟组合像素技术及其算法实现

针对图像信息显示屏的动态图像显示效果,提出了一种全新的具有虚拟组合的像素排列方法,按照该排列方法,1个具有M×N个物理像素的动态显示屏可以得到约8×M×N分辨率的显示效果.通过实验研究还提出了一种算法及其逻辑结构,能将计算机输出的图像原始数据根据相应算法予以处理后,得到与屏幕上相对应像素的组合值.显示屏数据的提取和处理是流水线结构,处理是实时的,且通过此算法处理后图像带宽减少了2/3,图像的显示效果提高了近8倍.     

基于灰度梯度和反正切函数拟合的亚像素边缘检测算法

在数字图像处理和机器视觉中,边缘检测是一个基本问题和关键环节,因此,精确地检测图像边缘是非常必要的。本文提出了一种基于灰度梯度和反正切函数拟合的亚像素边缘检测算法。首先,通过Canny算子粗略提取输入图像的边缘;然后对初步得到的边缘像素逐点提取灰度梯度方向,以提取的梯度方向为坐标轴正方向建立灰度梯度直角坐标系;最后利用最小二乘法,采用反正切函数拟合图像边缘的灰度梯度,获得亚像素边缘位置。利用Microsoft Visual Studio 2008平台进行实验,结果表明：与基于小波变换及基于Zernike矩的亚像素边缘检测方法相比,本文所提算法定位精度较高,检测速度较快,能够更完整地检测出图像的平滑边缘。     

最优控制点选取的遥感图像亚像素配准算法

分析了已有图像配准算法应用遥感图像配准方面的面临的问题,针对提高不同模态遥感图像配准精度问题,提出了一种人工辅助多模态图像配准算法。该算法首先由人工对待配准图像(测试图像)和参考图像输入控制点,利用高斯差分算子确定测试图像极值点;其次利用投影变换和最小线性平方差算法计算双边平均配准误差;最后,根据配准误差自动对控制点进行亚像素调整,取得亚像素级控制点匹配,实现遥感图像精确配准。实验结果表明,该算法具备更高的配准精度。      

基于微粒子群优化算法的数字散斑图像相关方法

为了能够通过一步搜索同时得到数字散斑图像中所测点的整像素和亚像素位移信息,采用灰度插值的方法构造了亚像素子区,改进了基于微粒子群算法的数字图像散斑相关方法。对含有平移信息的模拟散斑图和具有应变的模拟散斑图进行相关计算,验证了该方法的适用性;在对具有微小面内位移转动的试件进行测量时,比较了整像素的微粒子群算法和不同量级的灰度插值下的亚像素微粒子群算法。结果表明,基于微粒子群算法的亚像素数字散斑图像相关方法在测量小位移方面具有一定的优越性。     

直方图平移的色彩还原算法研究

本文对应用于AMOLED的低功耗色彩还原算法开展研究,提出了一种基于直方图平移的算法。通过直方图平移增大直方图重叠面积,从而得到优良的色彩还原效果。由于采用居中的直方图作为平移基准,在保证色彩还原性能的同时降低了显示屏端功耗。与传统的算法相比,该算法只有加减运算,使得硬件实现的复杂度大大降低。经验证,该算法具有优良的性能表现,其直方图重叠面积(OA)比灰度世界算法高23%,比白点补丁算法高43%。此外,该算法处理所得图像在屏端的显示功耗(PD)是灰度世界算法的96%,是白点补丁算法的73%。     

基于FPGA的图像自适应AWB系统设计与实现

为了解决常见自动白平衡(Auto White Balance, AWB)方法的场景适应能力不足且实时性较差等问题,提出了一种基于颜色通道直方图重构的自适应AWB方法,并使用现场可编程门阵列(FPGA)对所提出的算法进行硬件电路实现,在校正图像白平衡的同时也确保了系统高速实时处理图像。首先对图像进行限制对比度自适应直方图均衡化(CLAHE)处理来提高图像对比度,然后对图像进行灰度级区间的通道分区统计,对不同场景类别的图像采用颜色直方图匹配或平移的重构方式做自适应处理。实验结果表明,该算法在处理图像白平衡时,相比基于光源估计的AWB算法,色温校正准确率提高了14%,对不同色彩场景有更好的适应性,具有实时处理能力。     

17.8cm彩色AMOLED驱动模块的研制

利用现场可编程门阵列结合液晶显示器(LCD)的驱动芯片研制了一个17.8cm(7in)彩色AMOLED显示模块。用Verilog硬件描述语言编写了显示驱动控制程序。通过对OLED显示屏的研究,选择了适合该显示屏的LCD驱动芯片。通过研究LCD驱动芯片的特性,结合驱动OLED的实际需求,提出了一种屏幕与IC的连接方案。采用奇偶列像素数据线交错排列、列驱动IC并行工作的方法,克服了LCD驱动芯片点反转导致屏幕亮度损失一半的问题。针对数据驱动IC只能接收6bit/pixel的数据,而丢失了2bit数据的问题,文章在图像处理中引入了数字半调技术,利用Bayer抖动法对输入数据进行处理,提高了输出图像的质量。     

基于区域灰度极小值的网孔织物图像分割算法

针对网孔织物图像的对比度低和噪声点多而导致分割结果中存在网孔连在一起和残缺等问题,提出一种基于区域灰度极小值的分割算法以期提高网孔的分割精度.首先利用高斯金字塔缩放和直方图均衡化算法处理图像以增强图像的纹理轮廓和明暗对比度.然后采用一种基于区域灰度极小值的分割算法以解决仅仅依靠灰度值大小而无法正确分割网孔的问题.最后采...     

基于灰度投影法的电子稳像平台设计与实现

研制了基于FPGA+ DSP架构的嵌入式实时电子稳像平台.DSP作为主处理器完成灰度投影稳像算法的运动估计和运动滤波,FPGA作为协处理器完成灰度投影数据累加及运动补偿.同时FPGA与内部Nios Ⅱ处理器还共同完成系统时序控制、视频编码器配置、视频解码器配置、图像采集显示控制、EMIF总线接口控制、图像帧存储等功能....     

扫描型IRFPA非均匀微扫描的无边框亚像元热成像处理算法

针对扫描型热成像中垂直方向微扫描帧间位移不再精确为半像素的情况,按照错位方向的不同,分别采用近似回代算法进行图像重构,并对不同错位方向中近似回代引进的误差进行规律分析,提出一种非均匀微扫描情况下的无边框亚像元热成像处理算法.该算法采用邻近像元对边界像元进行近似回代,并根据统计学原理对近似回代过程中引进的误差进行优化,获得与原始图像高度近似的亚像元图像.实验表明,效果明显好于过采样和直接的近似回代,并且算法简单,处理量小,易于实现实时处理.对提高扫描型热成像系统的技术性能指标具有重要意义.