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面向实时应用的高斯基彩色图像增强系统的新算法与架构设计

硬件体系结构 2014-09-16 v1 计算机视觉与模式识别

摘要

本文提出了一种用于高斯基彩色图像增强系统的新算法。该算法已设计为适用于 FPGA/ASIC 实现的架构。图像增强首先通过将原始图像与高斯核进行卷积来实现,因为高斯分布作为一种点扩散函数可平滑图像。此外,采用对数域处理以及增益/偏移校正,以增强图像并将像素转换至 0 到 255 的显示范围。所提出的算法不仅提供了更好的动态范围压缩和色彩还原效果,还实现了图像的色彩恒常性。该设计利用高度的流水线和并行处理以实现实时性能。设计通过符合 RTL 标准的 Verilog 编码实现,并适配于单个 FPGA,门电路利用数为 321,804。该方法在 Xilinx Virtex-II Pro XC2VP40-7FF1148 FPGA 器件上实现,能够以 116 帧/秒的实时视频速率处理高达 1600x1200 像素的高分辨率彩色动态图像。这表明所提出的设计不仅适用于静态图像,也适用于高分辨率视频序列。

关键词

引用

@article{arxiv.1409.4043,
  title  = {Design of Novel Algorithm and Architecture for Gaussian Based Color Image Enhancement System for Real Time Applications},
  author = {M. C. Hanumantharaju and M. Ravishankar and D. R. Rameshbabu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1409.4043},
  year   = {2014}
}

备注

15 pages, 15 figures