基于Microblaze的实时红外直方图均衡器

直方图均衡算法是红外图像处理中一种很有效的图像增强方法.在传统实时红外系统中,一般采用DSP FPGA的硬件结构实现该算法.以某红外系统为应用背景,利用Xilinx公司的SOPC技术--Microblaze软核微处理器,提出了一种SOC解决方案.     

焦平面制冷红外热像仪信号处理系统设计

随着焦平面制冷阵列(IRFPA)红外探测器制造工艺的日益成熟,制冷热像仪以其成像质量好,分辨率高等特点在军事、公安、监控等领域有着广泛的应用前景.采用法国SOFRADIR 320×256焦平面制冷中波红外探测器,与FPGA、高速DSP和现代图像处理技术相结合构成实时红外成像及处理系统.分析了与红外热像仪成像质量密切相关的红外信号处理系统关键技术和实现方法,详细描述了实时非均匀性校正、图像采集、直方图均衡等算法以及在系统设计中应注意的问题.     

基于NiosⅡ的红外图像预处理系统

针对目前国内外红外图像处理系统采用DSP＋FPGA结构,系统存在设计电路复杂、成本高、实时性差等缺点,文中提出了基于NiosⅡ的实时红外图像预系统。采用流水线结构实现改进S曲线的非均匀校正和NiosⅡ自定义指令实现复杂的平台直方图均衡增强算法。软硬件协同完成红外图像预处理系统。实验结果表明,系统体积小、功耗低、实时性强。     

红外图像处理中平台实时直方图均衡器的SOC实现

平台直方图均衡算法是红外图像处理中一种很有效的图像增强方法。鉴于以往实时红外图像处理系统中,该算法的硬件实现过于复杂,性价比不高,软件操作极不灵活等缺陷,在巧妙地引入FPGA(现场可编程门阵列)技术的最新成果NiosⅡ软核微处理器后,经过合理的软硬件规划,将该算法以SOC(片上系统)的方式实现,弥补了以往算法的不足,具有很大的工程应用价值。     

基于CPCI总线的红外实时信号处理系统

介绍了一种高性能红外实时信号处理系统的原理、结构和特点.针对红外探测系统,提出了DSP FPGA CPCI的信号处理架构,采用Virtex Ⅱ Pro FPGA实现非均匀性校正等图像预处理,Spartan Ⅱ FPGA实现CPCI总线技术,DSP64X实现高层目标检测算法,以构成处理能力强、高速数据传输、接口可靠稳定的信号处理系统.实验测试表明,这种实时信号处理系统工作稳定、可靠,满足系统性能指标要求.     

红外图像实时处理系统设计

随着非制冷焦平面阵列(UFPA)红外探测器的日益成熟,热成像技术越来越广泛应用于公安、消防、军事、医学、监控等领域,各具特色的热像仪应运而生.系统采用法国SOFRADIR 320×240探测器芯片,与FPGA、高速DSP和现代图像处理技术相结合构成实时红外成像及处理系统.对系统涉及的关键技术和实现方法进行了分析,对图像滤波、直方图均衡和伪彩色编码等算法进行了详细描述.     

一种红外图像二维细节增强技术研究与实现

针对红外图像的特点,提出并实现了一种基于FIR(Finite Impulse Response,有限冲激响应)滤波器结合图像动态压缩的二维数字图像细节增强技术。该方法首先对实时的二维红外图像进行行、列向量的一维分解,然后使用FIR滤波器分别对图像的行、列向量进行细节提取,之后对原始图像和提取的图像细节进行加权融合,最后通过直方图处理算法对融合图像进行动态压缩,最终完成了能够满足实际应用的实时红外图像的细节增强。本技术以FPGA为核心处理器,采用FPGA+NIOS软核+DSP内核的处理架构实现算法,已成功应用于工程项目中。     

直方图均衡增强算法在实时图像处理中的实现

介绍了直方图均衡增强算法在显示系统中的应用,提出利用FPGA(Field Programmable Gate Array)并行处理海量数据的能力来实现显示系统,与采用DSP等传统方法相比,在处理实时图像及工作效率方面优势明显.给出了主要模块的设计方法,整个系统设计紧凑、简单、可靠性高.     

红外焦平面非均匀性自适应校正算法实时实现

由于材料、工艺等原因,红外焦平面阵列(IRFPA)各单元普遍存在响应不一致的现象,从而导致IRFPA都存在非均匀性.非均匀性校正(NUC)是红外图像处理系统中的重要环节.文章在研究了基于神经网络的NUC算法的基础上,提出了一种采用DSP与FPGA相结合实现基于神经网络的非均匀性自适应校正算法实时实现硬件方法,在该方法中利用FPGA并行处理能力强的特点,对焦平面阵列进行非均匀性校正,而DSP的计算能力强,完成校正系数的自适应更新.将该方法应用于128×128红外成像系统中,可使系统长期稳定地工作,克服了校正参数的漂移问题.     

基于后向投影的目标实时跟踪系统设计

设计一种基于DSP-TMS320VC5416与FPGA的实时图像跟踪系统.该系统首先采用FPGA实现对图像数据的3×3中值滤波,滤波后数据采用乒乓操作的方式传输给DSP处理器.在跟踪算法上采用了直方图作为目标特征,使用直方图后向投影方法实现对动态目标的跟踪.采用浮点数定点化处理,提高了算法的运行速度.实际结果应用表明:该系统具有良好的实时性与稳定性.     

基于图像序列分析的全局直方图均衡

针对传统直方图均衡算法的不足，如增强过度，均值漂移和细节丢失等，本文提出了一种基于图像序列分析的全局直方图均衡算法。受到CLAHE的启发，本文设计了两种数学模型。图像渐变模型将输入的单张图像输出为质量渐变的图像序列；再根据序列图像的统计指标，经过混合优化模型计算出最优控制参数。为了提升主观感知效果本文提出了一种直方图后处理方法，最后根据修正后的的直方图进行均衡化处理。实验结果表明:本文算法的结果图像具有较好的主观感受度和客观评价值，并且优于近年来提出的直方图均衡改进算法。      

基于分段直方图的图像对比度增强算法

在研究了图像基于灰度直方图的对比度增强算法基础上,提出一种对灰度直方图分段进行处理的技术。传统的基于图像直方图的对比度增强技术像直方图均衡化(HE)和灰度线性变换(LGT),在提高图像对比度的同时,灰度级也因此减少,导致图像中目标的不清晰,为后续图像处理带来麻烦。文中提出的分段直方图技术可避免此类问题产生。用阈值分割的方法将图像灰度直方图分为目标段、过渡段、背景段分别进行处理、再融合。该技术可以做到处理后的图像的灰度级依旧会分布整个0~255灰度区间,从而完整地保留了图像中目标和背景的细节特征,避免了灰度级合并带来的图像不生动、视觉效果差的问题,具有可操作性和细节完整的优越性。     

基于直方图均衡化图像增强的两种改进方法

直方图均衡化（Histogram Equalization,HE）是图像增强领域中基础性很强的方法,对其研究和改进工作至关重要.首先,本文分析了经典HE算法的缺点,也概括了五类基于直方图均衡化的图像增强技术,然后针对HE经典算法的缺点提出了两种改进方法,分别引入了直方图动态削峰技术和边缘信息融合技术,最后选取曝光不足和过曝光的两类图像验证算法的性能,采取了有效的图像客观质量评价指标对实验结果做出评价.结合主客观图像质量评价可以看出,本文提出的算法具有增强效果好、输入参数少等特点.     

改进的直方图均衡图像增强算法及实现

直方图均衡是一种基本的图像增强处理方法。传统的直方图均衡算法由于其复杂性,在硬件实现时往往需要FPGA和DSP的协处理,不仅耗费逻辑资源,而且实时性差,特别是在处理视频图像时,对处理速度的要求更高。为了使算法能够在FPGA上具体实现,文中对算法进行了改进,实现了直方图统计和均衡的并行执行,利用Verilog语言对算法进行了完全可综合的RTL级描述,在Linux系统上应用Ncverilog进行了编译仿真,并利用Synplify Pro8.2.1进行了综合,最后给出了仿真及综合结果。     

基于最大熵模型的双直方图均衡算法

为改进亮度保持双直方图均衡算法的不足,提出基于最大熵模型的动态范围优化方法,扩展了双直方图均衡算法的应用范围,使之不仅适用于正常亮度图像,对低照度及高亮图像也能取得较好的效果.算法首先选用大津法确定直方图数据分割点;然后对初始直方图进行预处理;根据所提出的最大熵模型确定最佳的动态范围分割点;最后进行双直方图均衡得到增强图像.本文选取多个图像数据库进行测试,并与BBHE（Brightness preserving Bi-Histogram Equalization）、BPCLBHE（Brightness Preserving and Contrast Limited Bi-Histogram Equalization）、ESIHE（Exposure based Sub Image Histogram Equalization）和DRSHE（Dynamic Range Separate Histogram Equalization）进行比较,同时将信息熵、对比度和NIQE（Natural Image Quality Evaluator）作为客观评价指标.实验结果证明,本文算法对各类图像均具有较好的主观视觉效果和客观评价指标,在保留细节的同时兼顾了对比度的增强.     

自适应直方图均衡方法研究与应用

本文介绍了直方图均衡（HE）和自适应直方图均衡（AHE）对比度增强方法，进而提出了一种基于幂函数形式的加权自适应直方图均衡法（WAHE），并给出其滑动窗口权矩阵生成方法及直方图分布计算方法。最后给出数字X光胸腔图象的处理结果。     

基于FPGA实时红外图像自适应线性增强算法的实现

提出了灰度直方图统计方法,利用FPGA完成一帧图像直方图统计并且采用自适应线性增强算法完成对下一帧图像数据的转换.针对实时处理的要求, 应用现场可编程门阵列(FPGA) 构造高速图像处理器, 完成红外跟踪图像预处理的实时计算.经现场调试,代码简单,占用FPGA系统资源少,可以完成实时数据转换,结果证明是可行的.