暗通道先驗(yàn)去霧算法的研究與FPGA實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來(lái)，隨著大氣污染日益嚴(yán)重，大霧等惡劣天氣出現(xiàn)越來(lái)越頻繁，給人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)諸多不便。隨著計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)和圖像處理技術(shù)的快速發(fā)展，越來(lái)越多的戶外視覺(jué)系統(tǒng)被應(yīng)用到人們的日常生活之中。然而，戶外視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)天氣條件十分敏感。隨著大氣污染的日益嚴(yán)重，濃霧等極端天氣的出現(xiàn)越來(lái)越頻繁，導(dǎo)致戶外視覺(jué)系統(tǒng)采集到的圖像出現(xiàn)對(duì)比度降低、色彩淡化、細(xì)節(jié)丟失等問(wèn)題，對(duì)其使用帶來(lái)很大的影響。因此，提高霧天圖像質(zhì)量，對(duì)有霧圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的去霧處理，具有重要的

2、現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文選用目前公認(rèn)去霧效果最好的去霧算法，該算法基于暗通道先驗(yàn)理論，在此算法基礎(chǔ)上，針對(duì)硬件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)該算法進(jìn)行改進(jìn)并在硬件上實(shí)現(xiàn)。提出了一種閾值比較的方法，獨(dú)立并行計(jì)算全局大氣光值。對(duì)圖像邊緣部分和非邊緣部分以不同大小模板進(jìn)行濾波，獲得更加細(xì)膩的透射率圖。在此基礎(chǔ)上，本文在FPGA上采用Verilog硬件描述語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了單幅圖像去霧系統(tǒng)及視頻圖像去霧系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)，并對(duì)兩個(gè)系統(tǒng)的所有模塊進(jìn)行了功能仿真，最終將單幅

3、圖像去霧系統(tǒng)下載到DE2-115開(kāi)發(fā)板上測(cè)試，并且對(duì)視頻圖像去霧系統(tǒng)的各個(gè)功能模塊進(jìn)行了在線測(cè)試。
　　最終通過(guò)與軟件MATLAB所處理的效果進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明：本文中的單幅圖像去霧系統(tǒng)可以有效地進(jìn)行單幅有霧圖像的清晰化處理，最終處理的圖像自然逼真、清晰度高，并且在保證去霧效果的前提下大大提高了處理速度；視頻圖像去霧系統(tǒng)中各模塊功能仿真結(jié)果正確，從而驗(yàn)證了該圖像采集、緩存、處理、顯示一整套視頻圖像處理系統(tǒng)的可行性。
　　本文