[發(fā)明專利]一種基于FPGA的圖像視頻增強(qiáng)方法、系統(tǒng)及設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611200182.2
• 申請日: 2016-12-22
• 公開（公告）號: CN106846234B
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 焦?jié)?/a>
• 申請（專利權(quán)）人: TCL移動通信科技（寧波）有限公司
• 主分類號: G06T1/20
• 分類號: G06T1/20;G06T1/60;G06T5/00
• 代理公司: 深圳市威世博知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44280
• 代理人: 鐘子敏

本發(fā)明公開了一種基于FPGA的圖像視頻增強(qiáng)方法、系統(tǒng)及設(shè)備，所述方法包括：獲得待處理圖像的灰度數(shù)據(jù)；選擇對應(yīng)所述灰度數(shù)據(jù)的圖像增強(qiáng)方法；獲得所述圖像增強(qiáng)方法對應(yīng)的灰度映射數(shù)據(jù)表；利用所述灰度映射數(shù)據(jù)表得到對應(yīng)所述待處理圖像的所述灰度數(shù)據(jù)的映射灰度數(shù)據(jù)；處理所述映射灰度數(shù)據(jù)以輸出圖像。通過上述方式，本發(fā)明能夠減少圖像增強(qiáng)處理時(shí)的數(shù)據(jù)運(yùn)算量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像視頻處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于FPGA的圖像視頻增強(qiáng)方法、系統(tǒng)及設(shè)備。

背景技術(shù)

隨著科技的發(fā)展，高品質(zhì)實(shí)時(shí)視頻顯示技術(shù)的需求日益擴(kuò)大。傳統(tǒng)的圖像增強(qiáng)是利用CPU(中央處理器)等基于馮.洛伊曼結(jié)構(gòu)或DSP(哈佛結(jié)構(gòu))的穿行數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。雖然該系統(tǒng)的圖像處理技術(shù)已經(jīng)取得了良好的處理效果，但是由于圖像數(shù)據(jù)本身具有數(shù)據(jù)量龐大的特點(diǎn)，再加之圖像增強(qiáng)算法復(fù)雜的數(shù)據(jù)運(yùn)算過程，使得圖像增強(qiáng)面臨著巨大的數(shù)據(jù)運(yùn)算負(fù)擔(dān)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種基于FPGA的圖像視頻增強(qiáng)方法、系統(tǒng)、設(shè)備，能夠減少圖像增強(qiáng)處理時(shí)的數(shù)據(jù)運(yùn)算量。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種基于FPGA的圖像視頻增強(qiáng)方法，包括：獲得待處理圖像的灰度數(shù)據(jù)；選擇對應(yīng)所述灰度數(shù)據(jù)的圖像增強(qiáng)方法；獲得所述圖像增強(qiáng)方法對應(yīng)的灰度映射數(shù)據(jù)表；利用所述灰度映射數(shù)據(jù)表得到對應(yīng)所述待處理圖像的所述灰度數(shù)據(jù)的映射灰度數(shù)據(jù)；處理所述映射灰度數(shù)據(jù)以輸出圖像。

其中，所述圖像增強(qiáng)方法包括灰度拉伸、直方圖均衡，所述選擇對應(yīng)所述灰度數(shù)據(jù)的圖像增強(qiáng)方法包括：判斷所述灰度數(shù)據(jù)與第一閾值范圍的大小，若所述灰度數(shù)據(jù)在所述第一閾值范圍內(nèi)，則選擇所述灰度拉伸處理方法；若所述灰度數(shù)據(jù)在所述第一閾值范圍外，則選擇所述直方圖均衡處理方法。

其中，所述圖像增強(qiáng)方法包括圖像復(fù)原，所述選擇對應(yīng)所述灰度數(shù)據(jù)的圖像增強(qiáng)方法包括：判斷所述灰度數(shù)據(jù)的噪聲方差與第二閾值范圍的大小，若所述噪聲方差在所述第二閾值范圍外，則選擇所述圖像復(fù)原處理方法。

其中，所述獲得所述圖像增強(qiáng)方法對應(yīng)的灰度映射數(shù)據(jù)表包括：選擇所述圖像增強(qiáng)方法對應(yīng)的處理函數(shù)，根據(jù)所述處理函數(shù)獲得對應(yīng)的灰度映射數(shù)據(jù)表，并將所述灰度映射數(shù)據(jù)表存儲以供調(diào)用。

其中，所述獲得待處理圖像的灰度數(shù)據(jù)包括：提取所述待處理圖像的RGB圖像數(shù)據(jù)，將所述RGB圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為YUV空間數(shù)據(jù)；提取所述YUV空間數(shù)據(jù)中的灰度數(shù)據(jù)；所述處理所述映射灰度數(shù)據(jù)以輸出圖像包括：將所述映射灰度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為RGB圖像數(shù)據(jù)后輸出。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種基于FPGA的圖像視頻增強(qiáng)系統(tǒng)，包括：第一獲取模塊，用于獲取待處理圖像的灰度數(shù)據(jù)；選擇模塊，用于選擇對應(yīng)所述灰度數(shù)據(jù)的圖像增強(qiáng)方法；第二獲取模塊，用于獲得所述圖像增強(qiáng)方法對應(yīng)的灰度映射數(shù)據(jù)表；處理模塊，用于利用所述灰度映射數(shù)據(jù)表得到對應(yīng)所述待處理圖像的所述灰度數(shù)據(jù)的映射灰度數(shù)據(jù)；輸出模塊，用于處理所述映射灰度數(shù)據(jù)以輸出圖像。

其中，所述圖像增強(qiáng)方法包括灰度拉伸、直方圖均衡，所述選擇模塊判斷所述灰度數(shù)據(jù)與第一閾值范圍的大小，若所述灰度數(shù)據(jù)在所述第一閾值范圍內(nèi)，則選擇所述灰度拉伸處理方法；若所述灰度數(shù)據(jù)在所述第一閾值范圍外，則選擇所述直方圖均衡處理方法。

其中，所述圖像增強(qiáng)方法包括圖像復(fù)原，所述選擇模塊判斷所述灰度數(shù)據(jù)的噪聲方差與第二閾值范圍的大小，若所述噪聲方差在所述第二閾值范圍外，則選擇所述圖像復(fù)原處理方法。

其中，第一獲取模塊包括第一轉(zhuǎn)換單元和第一獲取單元，所述第一轉(zhuǎn)換單元用于將所述待處理圖像的RGB圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為YUV空間數(shù)據(jù)，所述第一獲取單元提取所述YUV空間數(shù)據(jù)中的灰度數(shù)據(jù)；輸出模塊包括第二轉(zhuǎn)換單元和輸出單元，所述第二轉(zhuǎn)換單元用于將所述映射灰度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為RGB圖像數(shù)據(jù)，所述輸出單元用于輸出所述RGB圖像數(shù)據(jù)。