用CPLD實現(xiàn)嵌入式平臺上的實時圖像增強

提出了在嵌入式平臺上用CPLD實現(xiàn)實時圖像增強算法的解決方案,并加以實現(xiàn)重點討論了經(jīng)過改進的圖像增強算法以及使用CPLD實現(xiàn)的具體方法,介紹了所采用的嵌入式平臺的總體結(jié)構(gòu)

通常,在擁有DSP或FPGA的嵌入式平臺上,有關(guān)圖像信號處理的算法部分都由DSP和FPGA完成但是相對于標準的PC平臺來說,嵌入式平臺的資源有限得多,而且由于成本的原因,中央處理器的速度也通常無法與PC相比因此,在PC機上用軟件可以輕易實現(xiàn)的圖像處理算法,完全移植到嵌入式平臺上就要頗費一番周折了

為了達到實時圖像處理的目的,除了最大限度地發(fā)揮中央處理器的圖像處理能力外,還需要合理地分配任務DSP芯片的優(yōu)勢在于乘除運算的能力,由于其特殊的流水線結(jié)構(gòu)和處理單元,大部分DSP都能在單周期內(nèi)完成在PC上需若干個周期才能完成的乘法運算,所以在進行諸如FFTDCT等運算時優(yōu)勢明顯;相反在進行簡單的加減運算時,由于時鐘頻率和總線寬度都無法與PC機相比,效率不高因此,如果能用硬件實時實現(xiàn)這些相對簡單卻又繁瑣的運算,就可以大大提高系統(tǒng)的總體性能




1 改進的圖像增強算法

圖像增強是圖像處理中用于改善圖像質(zhì)量以及圖像視覺效果的一種方法在DSP平臺上采用直方圖均衡實現(xiàn)實時圖像增強是一種常用的方法對一幅連續(xù)圖像,其具有灰度G的閾值面積(所有輪廓線所包圍的面積)為A(G),則其直方圖H(G)定義為:

H(G)=lim[A(G+ΔG)-A(G)/ΔG=d/dcA(G),
ΔG→0

對于數(shù)字圖像,G為整數(shù),A(G)表示灰度值大于等于G的象素個數(shù),當ΔG=1,H(G)=A(G+1)-A(G)