基于fpga的视频去雾方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及视频图像处理技术领域，尤其设及一种基于FPGA的视频去雾方法及 系统。
【背景技术】
[0002] 在有雾或者霸的天气条件下拍摄的视频，由于大气中的悬浮颗粒对光产生吸收和 散射作用，导致图像质量下降，出现模糊不清的现象，降低了视频的可视性，并且对后续图 像处理造成干扰。现有的去雾算法速度慢，计算量大，并且不能在硬件上实现。
【发明内容】
[000引本发明所要解决的技术问题是，提出一种基于FPGA的视频去雾方法及系统，W解 决现有算法速度慢，计算量大，不能在硬件上实现的难题。本发明是该样实现的：
[0004] -种基于FPGA的视频去雾方法，所述方法通过FPGA对当前帖视频图像进行去雾， 包括如下步骤：
[0005] 接收并存储当前帖视频图像，同时，检测所述当前帖视频图像中每一像素的R、G、B 值中的最大值和最小值，得到最大值矩阵和最小值矩阵；
[0006] 对所述最小值矩阵进行均值滤波，输出最小值的均值滤波矩阵；
[0007] 计算所述最小值矩阵中各最小值的平均值；
[0008] 根据所述均值滤波矩阵及所述平均值计算大气透射率矩阵；
[0009] 根据所述最大值矩阵、均值滤波矩阵及所述当前帖视频图像计算大气光成分；
[0010] 接收下一帖视频图像时，读取所述当前帖视频图像的RGB数据，并将其转换为YUV 空间数据；
[0011] 根据所述大气透射率矩阵及大气光成分及所述YUV空间数据中的Y值计算去雾后 的YUV空间数据中的Y值；
[0012] 利用去雾后的YUV空间数据中的Y值与所述YUV空间数据中的U值和V值组成去 雾后的YUV空间数据；
[0013] 将所述去雾后的YUV空间数据转换为RGB数据，获得所述当前帖视频图像去雾后 的RGB数据。
[0014] 进一步地，所述当前帖视频图像存储在DDR存储器中。
[0015] 进一步地，计算大气透射率矩阵的公式为山。=111；[]1(111；[]1(91]1^,1.0)1。^似，1似）； 其中，P为去雾强度，niw为所述最小值矩阵中各最小值的平均值;Mgw(x)为所述均值滤波矩 阵；M(x)为所述当前帖视频图像；Mwg(x) =average,3(Min(x))，其中，所述Min(x)为所述 最小值矩阵。
[0016] 进一步地，所述方法还包括如下步骤：
[0017] PC机通过串口调节所述FPGA，W调节所述P的值。
[001引进一步地，所述大气光成分的计算公式为：
【主权项】
1. 一种基于FPGA的视频去雾方法，其特征在于，所述方法通过FPGA对当前帧视频图像 进行去雾，包括如下步骤： 接收并存储当前帧视频图像，同时，检测所述当前帧视频图像中每一像素的R、G、B值 中的最大值和最小值，得到最大值矩阵和最小值矩阵； 对所述最小值矩阵进行均值滤波，输出最小值的均值滤波矩阵； 计算所述最小值矩阵中各最小值的平均值； 根据所述均值滤波矩阵及所述平均值计算大气透射率矩阵； 根据所述最大值矩阵、均值滤波矩阵及所述当前帧视频图像计算大气光成分； 接收下一帧视频图像时，读取所述当前帧视频图像的RGB数据，并将其转换为YUV空间 数据； 根据所述大气透射率矩阵及大气光成分及所述YUV空间数据中的Y值计算去雾后的 YUV空间数据中的Y值； 利用去雾后的YUV空间数据中的Y值与所述YUV空间数据中的U值和V值组成去雾后 的YUV空间数据； 将所述去雾后的YUV空间数据转换为RGB数据，获得所述当前帧视频图像去雾后的RGB 数据。
2. 如权利要求1所述的基于FPGA的视频去雾方法，其特征在于，所述当前帧视频图像 存储在DDR存储器中。
3. 如权利要求1所述的基于FPGA的视频去雾方法，其特征在于，计算大气透射率矩 阵的公式为：Lci= min(min(pmav, I. 0)Mave(x)，M(x));其中，p为去雾强度，mav为所述最小 值矩阵中各最小值的平均值;M_(x)为所述均值滤波矩阵；M(X)为所述当前帧视频图像； Mave(X) =averagesa(Min(X))，其中，所述Min(X)为所述最小值矩阵。
4. 如权利要求1所述的基于FPGA的视频去雾方法，其特征在于，还包括如下步骤： PC机通过串口调节所述FPGA，以调节所述p的值。
5. 如权利要求3所述的基于FPGA的视频去雾方法，其特征在于，所述大气光成分的计 算公式为：
6. -种基于FPGA的视频去雾系统，其特征在于，所述系统通过FPGA对当前帧视频图像 进行去雾，包括： 矩阵构建模块，用以接收并存储当前帧视频图像，同时，检测所述当前帧视频图像中每 一像素的R、G、B值中的最大值和最小值，得到最大值矩阵和最小值矩阵； 均值滤波模块，用以对所述最小值矩阵进行均值滤波，输出最小值的均值滤波矩阵； 平均值计算模块，用以计算所述最小值矩阵中各最小值的平均值； 大气透射率矩阵计算模块，用以根据所述均值滤波矩阵及所述平均值计算大气透射率 矩阵； 大气光成分计算模块，用以根据所述最大值矩阵、均值滤波矩阵及所述当前帧视频图 像计算大气光成分； YUV空间数据转换模块，用以在接收下一帧视频图像时，读取所述当前帧视频图像的 RGB数据，并将其转换为YUV空间数据； 去雾后Y值计算模块，用以根据所述大气透射率矩阵及大气光成分及所述YUV空间数 据中的Y值计算去雾后的YUV空间数据中的Y值； 去雾后YUV空间数据构建模块，用以利用去雾后的YUV空间数据中的Y值与所述YUV 空间数据中的U值和V值组成去雾后的YUV空间数据； RGB数据转换模块，用以将所述去雾后的YUV空间数据转换为RGB数据，获得所述当前 帧视频图像去雾后的RGB数据。
7. 如权利要求6所述的基于FPGA的视频去雾系统，其特征在于，所述当前帧视频图像 存储在DDR存储器中。
8. 如权利要求6所述的基于FPGA的视频去雾系统，其特征在于，计算大气透射率矩 阵的公式为：Lci= min(min(pmav, I. 0)Mave(x)，M(x));其中，p为去雾强度，mav为所述最小 值矩阵中各最小值的平均值;M_(x)为所述均值滤波矩阵；M(X)为所述当前帧视频图像； Mave(X) =averagesa(Min(X))，其中，所述Min(X)为所述最小值矩阵。
9. 如权利要求6所述的基于FPGA的视频去雾系统，其特征在于，还包括PC机，所述PC 机通过串口调节所述FPGA，以调节所述p的值。
10. 如权利要求8所述的基于FPGA的视频去雾系统，其特征在于，所述大气光成分的计 算公式为：
【专利摘要】本发明涉及基于FPGA的视频去雾方法，以FPGA作为处理主体，通过检测当前帧视频图像中每一像素的R、G、B值中的最大值和最小值，得到最大值矩阵和最小值矩阵，并计算最小值矩阵中各最小值的平均值及对最小值矩阵进行均值滤波；根据得到的均值滤波矩阵及平均值计算大气透射率矩阵；根据最大值矩阵、均值滤波矩阵及当前帧视频图像计算大气光成分；接收下一帧视频图像时，读取当前帧视频图像的RGB数据，并将其转换为YUV空间数据；根据大气透射率矩阵、大气光成分及YUV空间数据中的Y值计算去雾后的YUV空间数据中的Y值，并将该Y值与YUV空间数据中的U值和V值组成去雾后的YUV空间数据；将去雾后的YUV空间数据转换为RGB数据，获得当前帧视频图像去雾后的RGB数据。
【IPC分类】G06T5-00, H04N5-21
【公开号】CN104767912
【申请号】CN201510175410
【发明人】欧阳平, 李跃勋
【申请人】深圳市晶日盛科技有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年4月14日