數(shù)碼相機的顏色插值算法研究及其FPGA實現(xiàn).pdf

1、隨著Bayer格式顏色濾波陣列（CFA）在數(shù)碼相機中越來越廣泛的應用，Bayer格式圖像的彩色還原算法研究及算法的硬件實現(xiàn)就成了數(shù)碼相機的關鍵技術。與此同時，系統(tǒng)的小型化、高速化、智能化需求為數(shù)碼相機的發(fā)展帶來了新的挑戰(zhàn)，F(xiàn)PGA的快速發(fā)展又為應對這一系列挑戰(zhàn)帶來了新的思路。因此，本論文主要針對顏色插值算法在圖像質(zhì)量、處理速度及資源消耗上的改進以及改進算法的FPGA實現(xiàn)展開工作，工作內(nèi)容如下：
　　回顧了經(jīng)典的Demosaicin

2、g算法，并從算法恢復后的圖像質(zhì)量、算法的FPGA實現(xiàn)角度對經(jīng)典算法進行了分析，為設計新算法提供了指導依據(jù)。結合雙線性插值算法的平滑濾波特性及基于梯度的插值算法的邊緣敏感特性提出了一種滿足數(shù)碼相機較高處理實時性、較低資源消耗及較高彩色還原質(zhì)量要求的圖像插值新算法；為發(fā)揮兩算法各自的優(yōu)點，算法設計中將通過閾值有針對性地進行插值方法的選擇，并將基于梯度的插值機制應用于紅色及藍色分量的恢復，保證全通道分量得到同樣的處理效果。完成算法設計后，從算

3、法的 FPGA實現(xiàn)角度對新算法進行了評估，并通過MATLAB仿真工具以一些典型圖片對經(jīng)典的及新設計的插值算法進行了仿真測試。測試對比結果表明：全通道梯度閾定插值算法恢復后的圖像質(zhì)量有所改善。
　　設計了新算法的 FPGA實現(xiàn)及驗證方案，并從節(jié)省資源角度提出了數(shù)據(jù)緩存的實現(xiàn)方案，從提高處理實時性角度提出了插值計算的實現(xiàn)方案。以VHDL語言為硬件描述語言，采用Altera公司Cyclone器件系列的FPGA芯片EP1C3T1007，完