一种视频流图像去雾处理方法及显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及图像处理领域，尤其涉及一种视频流图像去雾处理方法及显示装置。
【背景技术】
[0002] 传统的显示屏，对于画质调整通常只提供单纯的亮度/对比度调节，而视频监控 的显示画面极易受到恶劣天气的影响，因此服务于智能交通监控、小区安全监控等方面的 安防显示屏具有强烈的实时去雾需求。
[0003] 目前主流的去雾算法，大都是基于暗通道先验的原理，虽然基于暗通道的去雾技 术对普通雾场景适应性好，效果显著，得到广泛应用，然而由于这种算法具有一定的复杂 性，因此基于暗通道的去雾技术对于大尺寸图像很难达到实时处理的要求。
【发明内容】
[0004] 本发明实施例提供一种视频流图像去雾处理方法及显示装置，用以提供一种基于 均值滤波算法在显示屏端实时同步进行去雾处理的方法。
[0005] 本发明实施例提供了一种视频流图像去雾处理方法，该处理方法包括：
[0006] 获取待处理图像帧；
[0007] 根据所述待处理图像帧中的各像素以及各像素的相邻像素在颜色空间上的分布， 确定所述待处理图像帧中各像素的环境光强，并根据所述待处理图像帧的上一图像帧中的 各像素在颜色空间上的分布和对所述上一图像帧进行去雾处理后的各像素在颜色空间上 的分布，确定所述待处理图像帧的全局大气光；
[0008] 根据所述环境光强和所述全局大气光，对所述待处理图像帧中的各像素进行去雾 处理，得到对所述待处理图像帧进行去雾处理后的图像帧数据。
[0009] 本发明实施例还提供了一种显示装置，该装置包括：
[0010] 现场可编程门阵列FPGA，用于截获并解析发送给液晶屏控制板TCON的携带有待 处理图像帧数据的第一信号，对所述待处理图像帧执行如下去雾处理，并将携带有处理后 的图像帧数据的第二信号输出至所述TCON ;所述去雾处理具体为：根据所述待处理图像帧 中的各像素以及各像素的相邻像素在颜色空间上的分布，确定所述待处理图像帧中各像素 的环境光强，并根据所述待处理图像帧的上一图像帧中的各像素在颜色空间上的分布和对 该上一图像帧进行去雾处理后的各像素在颜色空间上的分布，确定所述待处理图像帧的全 局大气光；根据所述环境光强和所述全局大气光，对所述待处理图像帧中的各像素进行去 雾处理，得到对所述待处理图像帧进行去雾处理后的图像帧数据；
[0011] 所述TCON，用于接收由所述FPGA输出的携带有处理后的图像帧数据的第二信号， 根据所述第二信号为显示屏提供驱动信号；
[0012] 所述显示屏，用于接收所述TCON提供的驱动信号，并根据所述驱动信号显示图 像。
[0013] 从上述技术方法可以看出，本发明实施例能够根据待处理图像帧中的各像素以及 各像素的相邻像素在颜色空间上的分布，从而确定出了待处理图像帧中各像素的环境光 强；并且，根据待处理图像帧的上一图像帧中的各像素在颜色空间上的分布和对该上一图 像帧进行去雾处理后的各像素在颜色空间上的分布，从而确定出了待处理图像帧的整体的 全局大气光；进而利用各像素的环境光强和整帧图像的全局大气光，对待处理图像帧中的 各像素逐一进行去雾处理，得到对待处理图像帧进行去雾处理后的图像帧数据；可见，在本 发明实施例中，在需要对当前图像帧进行去雾处理时，仅需要根据已扫描并处理的上一图 像帧的相关数据以及当前图像帧的相关像素数据即可对当前图像帧进行去雾处理，从而简 化了计算流程，实现了对图像帧进行快速去雾的功能。
【附图说明】
[0014] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本 领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其 他的附图。
[0015] 图1为本发明实施例提供的去雾过程的流程示意图；
[0016] 图2为本发明实施例提供的图像去雾处理方法的流程示意图；
[0017] 图3为本发明实施例提供的基于FPGA进行去雾处理的流程示意图；
[0018] 图4为本发明实施例提供的RGB数据处理的流程示意图；
[0019] 图5为本发明实施例提供的基于FPGA实现均值滤波算法的流程示意图；
[0020] 图6为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021] 为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进 一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施 例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的 所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0022] 本发明实施例可以适用于基于FPGA(Field - Programmable Gate Array，现场可 编程门阵列）技术的去雾解决方案，尤其适用于视频监控显示装置端（如各种液晶显示装 置）的自动快速去雾解决方案。在本发明实施例中，原始有雾图像在液晶显示装置端可自 动进行去雾处理后再进行显示，有效提高在雾、霾等恶劣天气下视频监控的图像显示质量。 经测试，本发明实施例可以较优的服务于智能交通、视频监控等领域。
[0023] 本发明实施例基于FPGA技术，针对FPGA平台特性，对去雾算法进行了优化和 改进，在保证较优的去雾效果的基础上，实现了在对高清液晶显示端（例如：分辨率达到 1920*1080及以上）不改变显示屏刷新频率（例如：60Hz)的同时，同步自动去雾的功能。 在本发明实施例中，只需接入有雾图像或视频，即可利用本发明实施例提供的方案自动的 在液晶显示装置端实现快速、同步的去雾处理；进一步的，本发明实施例中的液晶显示装置 还可以设置去雾功能按键，为用户提供一键开启或关闭显示装置中的去雾功能，利用本发 明实施例提供的方法可以无需用户手动输入或调节参数，即可针对不同有雾场景自动完成 去雾处理，并且本发明实施例仅利用FPGA芯片即可达到运算要求，并大幅度提高了去雾处 理的实时性。
[0024] FPGA，即现场可编程门阵列，它是作为集成电路领域中的一种半定制电路而出现 的，FPGA的开发相对于PC、单片机的开发有很大不同，FPGA以并行运算为主，以硬件描述语 言来实现，相比于PC或单片机的顺序操作有很大区别。由于FPGA具有电路处理的并行性， 因此可以满足高速计算的处理要求。以FPGA技术进行图像处理，在完成大量运算的同时， 还可以满足处理的实时性要求。
[0025] 基于FPGA处理技术，可使整个图像去雾体系，具有算法可选性、可升级性等优点， 能够在保持硬件结构不变的情形下，对算法进行升级。通过使用Verilog硬件编程语言进 行电路设计，经过综合与布局烧录至FPGA，其即成为具有去雾功能的处理芯片。针对液晶屏 的去雾模式实现，通过截断主板传送给TCON板的低压差分信号LVDS液晶显示信号，使其流 经FPGA处理芯片来完成去雾过程。对于流进的LVDS信号，首先对其进行信号转换，将其转 化为RGB信号，然后对RGB信号运用图像处理技术进行去雾图像增强处理，最后将处理过的 RGB信号转化为新的LVDS信号重新送出到TCON板。
[0026] 图1示出了本发明实施例提供的系统处理框架示意图，如图1所示，该系统至少可 以包括：液晶显示屏主板11，FPGA处理芯片12以及TConl3。其中，FPGA主要用于执行如下 功能：LVDS信号转RGB信号；LVDS系统相关信号相位延迟；RGB图像去雾；RGB信号转LVDS 信号。
[0027] 可见，本发明实施例中的去雾模式涉及到的过程主要为以下三个重点：LVDS转换 为RGB数据的过程、对RGB数据进行去雾处理的过程以及将处理后的RGB数据恢复为LVDS 信号的过程。
[0028] 图2示出了本发明实施例提供的图像去雾处理方法的流程示意图，如图2所示，该 流程主要是对RGB数据进行去雾处理的过程进行举例说明：
[0029] 步骤21 :获取待处理图像帧。
[0030] 步骤22 :根据待处理图像帧中的各像素以及各像素的相邻像素在颜色空间上的 分布，确定待处理图像帧中各像素的环境光强；并根据待处理图像帧的上一图像帧中的各 像素在颜色空间上的分布和对该上一图像帧进行去雾处理后的各像素在颜色空间上的分 布，确定待处理图像帧的全局大气光。
[0031] 步骤23 :根据环境光强和全局大气光，对待处理图像帧中的各像素进行去雾处 理，得到对待处理图像帧进行去雾处理后的图像帧数据。
[0032] 需要说明的是，在本发明实施例的上述步骤22中，确定各像素的环境光强的步骤 和确定待处理图像帧的全局大气光的步骤，上述两个步骤可以同时执行，也可以先执行确 定各像素的环境光强的步骤再执行确定待处理图像帧的全局大气光的步骤，还可以先执行 确定待处理图像帧的全局大气光的步骤再执行确定各像素的环境光强的步骤。
[0033] 下面对本发明实施例进行详细描述。
[0034] 图3示出了本发明实施例提供的基于FPGA进行去雾处理的流程示意图，如图3所 示，该流程包括：
[0035] 步骤31 :FPGA截获并解析发送给液晶屏控制板TCON的携带有待处理图像帧数据 的第一信号。
[0036] 具体实现时，第一信号可以是一种低压差分信号LVDS，其中第一信号携带有待处 理图像的RGB数据信号、同步信号和时钟信号。
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