一种基于FPGA的彩色图像增强系统的设计

时间:2010-09-15来源:网络

  只要在P*P的延长线上找到合适的点(如P1或P2),就可以对P点的饱和度进行增强。由于已知P和P*的坐标,可以求得直线P*P方程:

公式

  令式(6)的值为t,可求得直线P*P的参数方程:

公式

  则色饱和度的调整就可通过调整t的取值来实现。当t∈(-1,0)时,得到的点在P*和P之间,饱和度减弱;当t>O时,得到的点在P*P之外,饱和度增强。

  2 设计思路

  2.1 对比度扩展

  用硬件实现浮点运算效率较低,这里采用查表的方法,在YCbCr空间进行灰度变换,如图4所示。

查表进行灰度变换

  2.2 色饱和度增强

  色饱和度调整在RGB空间进行,设计为流水线操作,如图5所示。

流水线操作

  色饱和度增强是有针对性的,对于不同色饱和度的像素要作不同的处理。可以把一幅图像的色饱和度分为4个等级,对于色饱和度低的像素进行增强处理,而对于饱和度很高的像素则不进行处理甚至是抑制处理。图5所示是进行2级的色饱和度调整的流水线操作:第1级令t=1,运算结果若溢出则转入第2级调整(t=0.5)。若运算结果还是溢出,则输出保持原输入值(iR,iC,iB)。流水线操作使得平均每个像素的饱和度调整只需1个时钟周期就能完成,只是输入相对输出有6个时钟周期的延时。为了达到更好的效果,可以增加饱和度调整运算的级数,后果是需要占用更多的硬件资源以及带来更长的延时。

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关键词: FPGA 图像增强 视频图像处理

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