論文研究了基于Bayer格式的CCD原始圖像的顏色插值算法,并將設計的改進算法應用到以FPGA為核心的圖像采集前端。出于對成本和體積的考慮,一般的數字圖像采集系統采用單片CCD或CMOS圖像傳感器,然后在感光表面覆蓋一層顏色濾波陣列(CFA),經過CFA后每個像素點只能獲得物理三基色(紅、綠、藍)其中一種分量,形成馬賽克圖像。為了獲得全彩色圖像,就要利用周圍像素點的值近似地計算出被濾掉的顏色分量,稱這個過程為顏色插值。由于當前對圖像采集系統的實時性要求越來越高,業內已經開始廣泛采用FPGA來進行圖像處理,充分發揮硬件并行運算的速度優勢,以求在處理速度和成像質量兩方面均達到滿意的效果。。主要的工作內容如下: 本文首先介紹了彩色濾波陣列、圖像色彩恢復和插值算法的概念,然后分析和研究了當下常用的顏色插值算法,如雙線性插值算法、加權系數法等等,指出了各個算法的特點和不足;接下來針對硬件系統并行運算的特性和實時性處理的要求,結合其中兩種算法的思路設計了適用于硬件的改進算法,該算法主要引入了方向標志位的概念以及平滑的邊界仲裁法則來檢測邊界,借鑒利用梯度的三角函數關系來判斷邊界方向,通過簡化且適用于硬件的方法計算加權系數,從而選擇合適的方向進行插值。 在介紹了FPGA用于圖像處理的優勢后,針對FPGA的特點采用模塊化結構設計,詳細闡述了本文算法的軟件實現過程及所使用到的關鍵技術;文章設計了一個以FPGA為核心的前端圖像采集平臺,并將改進插值算法應用到整個系統當中。詳細分析了采集前端的硬件需求,討論了核心芯片的選型和硬件平臺設計中的注意事項,完成了印制電路板的制作。 文章通過MATLAB仿真得到了量化的性能評估數據,并選取幾種算法在硬件平臺上運行,得到了實驗圖片。最后結合圖片的視覺效果和仿真數據對幾種不同算法的效果進行了評估和比較,證明改進的算法對圖像質量有所增強,取得了良好的效果。
標簽: CCD 圖像 插值 算法研究
上傳時間: 2013-06-11
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CCSDS組織(空間數據系統咨詢委員會)于2005年公布了新的圖像壓縮標準,該標準算法采用基于小波變換的比特平面編碼方法,支持無損有損壓縮編碼和精確碼率控制并具有較好的抗誤碼能力和非常高的圖像壓縮性能,能滿足實際應用中的多種需求。同時該算法具有較低的算法復雜度,易于低功耗硬件實現,并且對航天圖像具有較高的適應性,因此,在航天應用方面具有廣闊的前景。 本論文主要針對CCSDS圖像壓縮算法的FPGA硬件實現,在有限的硬件資源下,提出高速高效的CCSDS圖像壓縮編碼器設計方案并在已有的FPGA硬件平臺上加以實現。本文首先對CCSDS圖像壓縮算法的編碼原理進行詳細介紹;然后提出DWT、BPE和碼流組織這三大模塊的并行化硬件實現方案,并給出了進行批量仿真測試的仿真平臺設計方案。最后在Xilinx VIRTEX-II FPGA平臺上經過成功驗證,測試結果表明系統各項技術指標可滿足星載圖像壓縮的要求。
標簽: CCSDS 算法 星載 圖像壓縮系統
上傳時間: 2013-06-13
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· 摘要: 為了實現視頻圖像的實時處理,采用基于DSP+FPGA的線性流水陣列結構,用現場可編程門陣列FPGA對采集的視頻數字圖像做預處理,并結合大規模可編程邏輯陣列CPLD進行邏輯控制,實現了視頻圖像的采集和目標提取的視頻數字圖像處理系統.介紹了該視頻圖像處理系統的硬件組成、工作原理和各種視頻跟蹤算法的應用.該系統與計算機聯結,配以適當的圖像處理軟件和開發系統,即可形成一個通
標簽: FPGA DSP 圖像處理 系統設計
上傳時間: 2013-06-17
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·期刊論文:分形圖像壓縮編碼的原理與發展趨勢
標簽: 論文 分形 圖像壓縮 發展趨勢
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·詳細說明:將數字圖像處理的一般算法都集中在一個MFC的框架中。對學習數字圖像處理的人很有幫助。
標簽: MFC 數字圖像處理 算法
上傳時間: 2013-05-30
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·用VC++6.0和MatLAB語言混編開發圖像處理實驗軟件
標簽: MatLAB 語言 圖像處理 實驗
上傳時間: 2013-04-24
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·數字圖像處理--行程編碼算法的設計與實現(完整報告版本)目 錄1 緒論 22 需求分析 32.1設計題目 32.2設計目的 32.3設計要求 32.4 開發環境介紹 43 概要設計 53.1圖像編碼相關理論 53.2 行程編碼(Run-Length Encoding,RLE) 63.21 RLE
標簽: 數字圖像處理 報告 編碼算法 版本
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·摘 要:介紹了數字圖像處理主要研究領域中邊緣檢測的方法,即拉普拉斯高斯算子和Canny算子.利用MatLab圖像處理工具箱提供的圖像處理函數,對圖像進行邊緣檢測,給出了相應程序及處理結果.結果表明:拉普拉斯高斯算子和Canny算子檢測邊緣清晰且噪聲小.[著者文摘]
標簽: MATLAB 數字圖像 邊緣檢測
上傳時間: 2013-05-27
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·基于數字圖像處理的車牌定位與字符分割的碩士論文
標簽: 數字圖像處理 字符 分割 車牌定位
上傳時間: 2013-05-26
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·期刊論文:小波變換在數字圖像處理中的應用
標簽: 論文 小波變換 中的應用 數字圖像處理
上傳時間: 2013-06-23
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