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一種基于FPGA的彩色圖像增強(qiáng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

作者: 時(shí)間:2010-09-15 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

  只要在P*P的延長線上找到合適的點(diǎn)(如P1或P2),就可以對P點(diǎn)的飽和度進(jìn)行增強(qiáng)。由于已知P和P*的坐標(biāo),可以求得直線P*P方程:

公式

  令式(6)的值為t,可求得直線P*P的參數(shù)方程:

公式

  則色飽和度的調(diào)整就可通過調(diào)整t的取值來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)t∈(-1,0)時(shí),得到的點(diǎn)在P*和P之間,飽和度減弱;當(dāng)t>O時(shí),得到的點(diǎn)在P*P之外,飽和度增強(qiáng)。

  2 設(shè)計(jì)思路

  2.1 對比度擴(kuò)展

  用硬件實(shí)現(xiàn)浮點(diǎn)運(yùn)算效率較低,這里采用查表的方法,在YCbCr空間進(jìn)行灰度變換,如圖4所示。

查表進(jìn)行灰度變換

  2.2 色飽和度增強(qiáng)

  色飽和度調(diào)整在RGB空間進(jìn)行,設(shè)計(jì)為流水線操作,如圖5所示。

流水線操作

  色飽和度增強(qiáng)是有針對性的,對于不同色飽和度的像素要作不同的處理??梢园岩环鶊D像的色飽和度分為4個(gè)等級,對于色飽和度低的像素進(jìn)行增強(qiáng)處理,而對于飽和度很高的像素則不進(jìn)行處理甚至是抑制處理。圖5所示是進(jìn)行2級的色飽和度調(diào)整的流水線操作:第1級令t=1,運(yùn)算結(jié)果若溢出則轉(zhuǎn)入第2級調(diào)整(t=0.5)。若運(yùn)算結(jié)果還是溢出,則輸出保持原輸入值(iR,iC,iB)。流水線操作使得平均每個(gè)像素的飽和度調(diào)整只需1個(gè)時(shí)鐘周期就能完成,只是輸入相對輸出有6個(gè)時(shí)鐘周期的延時(shí)。為了達(dá)到更好的效果,可以增加飽和度調(diào)整運(yùn)算的級數(shù),后果是需要占用更多的硬件資源以及帶來更長的延時(shí)。



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