實時視頻去霧算法的研究及其FPGA實現(xiàn).pdf

1、在大霧天氣條件下，戶外視覺設備采集到的圖像常常存在對比度低，細節(jié)信息丟失的現(xiàn)象。為還原圖像信息，提高圖像的目標可識別度，對采集到的有霧圖像及視頻進行去霧清晰化處理具有深刻的研究意義。目前大部分去霧處理仍通過PC平臺實現(xiàn)，為了滿足去霧算法的實時性要求，本文對去霧的相關理論及FPGA硬件平臺進行了深入研究，并設計實現(xiàn)了一種基于FPGA平臺的實時視頻去霧系統(tǒng)。
　　首先，本文對暗原色先驗單幅圖像去霧算法進行了研究，并針對其對天空區(qū)域處理

2、不佳的缺點，提出了自適應容差法以避免天空區(qū)域出現(xiàn)顏色失真，同時利用導向濾波細化大氣透射率，從而實現(xiàn)快速的去霧處理。在改進的去霧算法基礎上，為滿足視頻去霧算法的實時性和觀賞性要求，本文對環(huán)境光值及透射率值的求解進行了優(yōu)化，最終確定了基于軟件平臺的實時視頻去霧算法的流程。
　　其次，在上述算法研究的基礎上，本文設計并搭建了基于FPGA平臺的實時視頻去霧系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括實時采集有霧視頻的前端可見光CCD攝像機、對PAL制視頻信號進行解碼

3、的TVP5150芯片、實現(xiàn)視頻緩存的片外存儲器DDR3、實時處理去霧算法的Xilinx XC6SLX150T FPGA芯片、對去霧后的數(shù)據(jù)進行編碼的TFP410芯片以及實現(xiàn)實時顯示的HDMI高清顯示器。FPGA芯片作為核心處理器，對暗原色先驗、透射率估計、導向濾波及環(huán)境光值等多個模塊進行了硬件實現(xiàn)。
　　最后，利用所搭建的實時視頻去霧系統(tǒng)，對有霧圖像、視頻及戶外場景進行了去霧實驗。實驗結(jié)果表明，本文搭建的實時視頻去霧系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)良