直方圖均衡化圖像增強(qiáng)算法的改進(jìn)及其OpenCL并行實(shí)現(xiàn).pdf

1、進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),圖像處理技術(shù)得到飛速發(fā)展,圖像增強(qiáng)作為它的一個(gè)重要分支,在醫(yī)學(xué)、刑偵學(xué)、航天技術(shù)等研究方向有著很重要的應(yīng)用價(jià)值。直方圖均衡化是一種簡(jiǎn)單、快速且有效的圖像增強(qiáng)算法,它通過(guò)對(duì)原始圖像按照累積分布函數(shù)進(jìn)行變換,將分布不均的直方圖拉伸均勻分布,從而增強(qiáng)圖像對(duì)比度,使圖像更清晰。但是經(jīng)過(guò)處理后,圖像中表征圖像細(xì)節(jié)的灰度級(jí)會(huì)在處理過(guò)程中被合并,從而導(dǎo)致圖像細(xì)節(jié)信息丟失,邊緣弱化。針對(duì)現(xiàn)有算法的不足,本文提出了一種改進(jìn)的直方圖均衡化

2、算法,另外還研究了利用GPU的并行計(jì)算能力提高該算法處理速度的OpenCL并行算法。
　　論文首先對(duì)前人有關(guān)直方圖均衡化圖像增強(qiáng)算法的研究工作進(jìn)行了概述,分析了傳統(tǒng)算法的缺點(diǎn),針對(duì)其缺點(diǎn)本人提出先將要處理的圖像進(jìn)行線性平滑濾波,過(guò)濾掉圖像中的噪聲,然后再對(duì)其進(jìn)行Laplacian算子變換,提取出原圖像中的高頻細(xì)節(jié)成分,最后將其與原圖像的直方圖均衡化結(jié)果進(jìn)行加權(quán)疊加,得到一個(gè)改進(jìn)的均衡化圖像,既增強(qiáng)了圖像對(duì)比度又保留了圖像細(xì)節(jié)。另一

3、方面,由于該算法要對(duì)圖像每一個(gè)像素進(jìn)行處理,因此在處理較大圖像時(shí),傳統(tǒng)串行處理方式效率很低。OpenCL作為一個(gè)通用的開(kāi)放的并行計(jì)算環(huán)境,它為實(shí)現(xiàn)GPU并行計(jì)算程序的跨平臺(tái)移植提供了解決方案。本文在探索直方圖均衡化算法改進(jìn)的同時(shí),結(jié)合OpenCL并行架構(gòu)的特點(diǎn),深入分析了改進(jìn)后算法的并行性。針對(duì)其中的三個(gè)部分:線性平滑濾波處理圖像的噪聲,Laplacian算子變換和均衡化分別進(jìn)行了OpenCL并行加速。
　　最后編程實(shí)現(xiàn)了本人提出