FPGA的LED屏彩色圖像增強算法設(shè)計

針對傳統(tǒng)圖像增強算法在處理有大量噪聲、光照不足或不均勻的圖像,尤其是實際現(xiàn)場的帶鋼表面圖像時效果較差的問題,提出基于小波變換的圖像增強算法,將其應(yīng)用于冷軋帶鋼表面缺陷圖像的增強中。對比實驗結(jié)果表明,該方法的增強效果和抗噪性能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)算法。

直觀巖土ct圖像分析是最基本的ct分析方法,而高分辨率的巖土ct圖像是這一分析方法的關(guān)鍵。為了提高巖土ct圖像的分辨率,根據(jù)人眼的視覺特點,結(jié)合計算機數(shù)字圖像顏色模式和圖像格式,采用灰度級-彩色變換方法,對灰度ct圖像進行偽彩色增強,顯著地提高了ct圖像的分辨率。

介紹了一個使用于彩色電子屏（ｌｅｄ）的圖像處理軟件的設(shè)計方法，該軟件由圖像編輯及存儲格式，表格圖像的自動生成和圖像傳送三部分組成，它已成功地應(yīng)用于多種廣告環(huán)境。

本文概述了led顯示屏圖像質(zhì)量主觀評價方法的重要意義和必要性,并根據(jù)led器件的發(fā)光特性,顯示屏模塊及模組的生產(chǎn)工藝特點,傳輸、刷新、控制的基本原理,以及l(fā)ed顯示屏的工作環(huán)境,論述了《led顯示屏圖像質(zhì)量主觀評價方法》架構(gòu)中的評價觀察條件、觀察人員、評價方法和性能評價體系,既希望能對業(yè)已開展的《led顯示屏圖像質(zhì)量主觀評價方法》的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定起到拋磚引玉的作用。

研究水利工程隱患準(zhǔn)確檢測問題,提高監(jiān)測的準(zhǔn)確性受到監(jiān)測手段限制,而傳統(tǒng)水力工程隱患檢測是通過雷達成像獲取隱患區(qū)域圖像與正常區(qū)域圖像的像素特征差異轉(zhuǎn)化后的特征差異信號進行檢測,當(dāng)隱患區(qū)域與正常區(qū)域差異不明顯的時候,轉(zhuǎn)化后的特征差異信號很弱,會發(fā)生漏檢測,造成檢測的準(zhǔn)確性不高。為了解決上述問題,提出根據(jù)像素差異補償?shù)乃こ贪踩[患檢測算法,通過增加隱患區(qū)域與正常區(qū)域的像素差異的強度,補償由于外界環(huán)境因素造成的像素差異過小的弊端,增強轉(zhuǎn)化后的像素差異信號強度,進而增加檢測的準(zhǔn)確性。實驗表明,改進方法能夠很好地補償像素差異信號的衰減,準(zhǔn)確檢測水利工程中的安全隱患。

針對目前對全彩led顯示屏圖像數(shù)據(jù)的處理需依賴計算機的情況,提出利用atmega128單片機實現(xiàn)jpeg圖像解碼的方法,并利用此方法實現(xiàn)了通過gprs網(wǎng)絡(luò)對全彩led顯示屏圖像數(shù)據(jù)的遠程傳輸。針對atmega128的資源和性能特點,對jpeg解碼進行了可行性分析。重點論述huffman解碼、idct解碼和圖像縮放的優(yōu)化算法在atmega128單片機上的實現(xiàn)。由于圖像的處理在單片機上實現(xiàn),降低了產(chǎn)品的成本,具有較強地生產(chǎn)實用性。

led全彩色大屏幕顯示屏的市場呈迅速上升的趨勢,但是目前l(fā)ed控制器的灰度級和分辨率還不夠理想.文章闡述了一種基于fpga的全彩色led控制器(紅綠藍三種基色的灰度級各12bit,128*128像素)的設(shè)計,并通過控制器陣列方式實現(xiàn)了分辨率高達1024*768的全彩色超大屏led顯示屏.實驗測試結(jié)果表明,該控制器色彩分辨細膩、結(jié)構(gòu)簡單緊湊、可靠性高、可擴展性好等優(yōu)點.

針對視頻圖像信息實時采集過程中,數(shù)據(jù)量大、快速性要求高,普通的處理器芯片難以勝任的問題,本文給出一種采用fpga的視頻圖像實時采集和顯示系統(tǒng)的設(shè)計實例。通過該實例介紹了基于fpga的視頻信息采集與顯示系統(tǒng)的設(shè)計方法,以及fpga應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計中一些難點問題的解決辦法。通過ip核調(diào)用、異步fifo數(shù)據(jù)緩沖、存儲器乒乓操作等方法,利用fpga內(nèi)部資源實現(xiàn)了各功能模塊的設(shè)計。仿真和實際測試結(jié)果表明,利用fpga進行視頻圖像信息采集和顯示系統(tǒng)設(shè)計,是降低產(chǎn)品體積、功耗,提高快速性、穩(wěn)定性的有效途徑。

針對帶鋼表面缺陷圖像去噪后邊緣模糊的問題,提出了一種基于鄰域信息的自適應(yīng)雙倒數(shù)濾波方法。該方法結(jié)合鄰域內(nèi)像素的幾何位置信息與灰度信息進行濾波,通過引入與邊緣有關(guān)的梯度算子自適應(yīng)調(diào)整幾何位置信息中的距離,在圖像灰度變化小的背景區(qū)域取較大的權(quán)值,增強圖像的平滑效果,以達到去噪的目的;在圖像灰度變化大的邊緣處取較小的權(quán)值,以達到邊緣增強的目的。實驗結(jié)果分析表明,該方法去噪和邊緣保持效果好。

針對玻璃絕緣子的多環(huán)狀凹槽結(jié)構(gòu)在圖像中形成的光折射環(huán)帶掩蓋氣泡、裂縫等缺陷,從而降低成像清晰度及易導(dǎo)致缺陷的誤判、漏判的問題,提出通過頻域濾波實現(xiàn)玻璃絕緣子圖像增強的技術(shù)方案.分析氣泡和裂縫的缺陷特性,對氣泡采用同態(tài)濾波,對裂縫采用高頻加強濾波,以達到抑制光折射環(huán)帶所形成的復(fù)雜背景和突顯上述兩類缺陷的目的.試驗結(jié)果證明,頻域濾波能有效增強圖像中缺陷部分的細節(jié)信息,利于后續(xù)的圖像分割和缺陷識別,提高玻璃絕緣子質(zhì)量檢測的正確率.

在水利樞紐視頻監(jiān)視監(jiān)控系統(tǒng)中，所采集的監(jiān)視圖像，除有一般的工業(yè)監(jiān)視圖象特點外，由于戶外風(fēng)塵雨霧及交流供電電源的波動，使得圖象質(zhì)量有時很差，僅采用傳統(tǒng)的預(yù)處理方法難于奏效。粗糙集理論是一種新的處理含糊和不確定性問題的數(shù)學(xué)工具，本文提出一種基于粗糙集的圖象增強新方法，該方法按條件屬性，將一幅圖象劃分為不同的子圖，然后對子圖分別作對比度增強，增強圖象的效果較為理想，滿足了工程上的要求。

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在激光焊接過程中，分析熔池的紅外熱像是觀測焊接質(zhì)量的重要方法。本文以大功率激光焊接為試驗對象，綜合運用維納濾波、中值濾波、灰度拉伸、閾值分割、圖像形態(tài)學(xué)法等算法處理焊接中所獲取的紅外圖像，提取熔池信息，最后用熔寬測量值與實際焊接圖像比較驗證算法的可靠性。試驗結(jié)果表明，按上述方法處理后提取出的熔寬變化與實際熔寬變化相符，能夠反映焊接過程質(zhì)量的穩(wěn)定性。

基于hog特征的鐵路扣件檢測算法中,各類扣件特征的可辨性易受光照不均勻因素影響,降低了檢測準(zhǔn)確率。針對此類光照不均勻圖像,將二維經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解(bemd)理論與直方圖均衡化相結(jié)合,首先利用bemd變換提取圖像的細節(jié)分量和照射分量,并通過直方圖均衡化增強細節(jié)分量;然后進行光照判斷,據(jù)光照判斷對細節(jié)增強分量疊加調(diào)整后的照射分量,得到光照均勻、細節(jié)增強的扣件圖像。真實實驗表明,與傳統(tǒng)方法相比,此方法能有效增強圖像對比度,提高鐵路扣件檢測精度。

電阻抗成像的實際應(yīng)用具有許多優(yōu)越性,但電阻抗圖像重建是一個嚴(yán)重病態(tài)的非線性逆問題。目前電阻抗成像的靜態(tài)算法大多采用newton-raphson類算法,這類算法需要計算jacobian矩陣、使用正則化技術(shù)等,算法復(fù)雜且穩(wěn)定性較差。針對該問題,采用了一種新的求解逆問題的方法:粒子群優(yōu)化算法(pso)。pso是一種基于種群搜索策略的自適應(yīng)隨機算法,具有算法簡單、調(diào)節(jié)參數(shù)少、收斂速度快、易于實現(xiàn)等特點。給出了電阻抗成像的建模模型,并對粒子群優(yōu)化算法做了適當(dāng)?shù)母倪M以適應(yīng)電阻抗問題的求解。與牛頓類算法相比,它可以省去繁復(fù)的雅可比矩陣計算過程,而采用自適應(yīng)搜索來求取最優(yōu)解。仿真結(jié)果表明,應(yīng)用pso進行圖像重構(gòu)時,能夠?qū)ν蛔儏^(qū)域進行準(zhǔn)確的定位,圖像分辨率較高。

在低能見度條件下,增強道路標(biāo)牌圖像有利于提高駕駛員的視覺辨識度,從而保證交通安全。本文通過分析小波理論,論證小波變換用于圖像增強的適用性,提出基于小渡變換的道路標(biāo)牌圖像增強的思路。構(gòu)建霧天條件下道路標(biāo)牌的增強實驗,對比分析小波變換和傳統(tǒng)灰度拉伸的實驗結(jié)果。研究結(jié)果表明:小波變換能對道路標(biāo)牌圖像的噪聲進行抑制,并較好地增強圖像特征。

針對傳像光纖束成像的算法結(jié)構(gòu),提出一種基于fpga的傳像光纖束圖像預(yù)處理器設(shè)計方案。該圖像預(yù)處理器相對于傳統(tǒng)的圖像預(yù)處理器具有充分利用fpga有限的片上資源,合理安排數(shù)據(jù)操作之間的并行性和流水性等優(yōu)點。具體實驗結(jié)果表明,該預(yù)處理器能滿足傳像光纖束成像系統(tǒng)的實時性要求,達到預(yù)期效果。

以復(fù)雜大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷?cpld)為核心進行全彩色led屏的設(shè)計,并從原理、功能設(shè)計和電路設(shè)計3方面進行了詳細介紹。采用max+plusii軟件進行編譯、仿真,測試結(jié)果證明系統(tǒng)性能穩(wěn)定,運行良好。

基于道路圖像的交通標(biāo)志識別系統(tǒng)中,關(guān)鍵步驟之一是對圖像中的交通標(biāo)志能夠快速有效的識別.文中以具有字符信息的限速標(biāo)志為例,通過對提取的區(qū)域圖像進行預(yù)處理、旋轉(zhuǎn)校正、字符分割和字符識別,實現(xiàn)了對交通標(biāo)志中字符信息的自動識別.實驗驗證:該算法能有效地識別交通標(biāo)志中的字符信息.

本文首先論述了經(jīng)典的道格拉斯—普克壓縮算法,分析將其應(yīng)用于多邊形邊界數(shù)據(jù)壓縮所造成的圖形失真現(xiàn)象,提出了一種增強型道格拉斯—普克壓縮算法,并用實際的mapinfo矢量數(shù)據(jù)來檢核該算法的可靠性

介紹了一種以fpga可編程邏輯器件為設(shè)計平臺的、采用大屏幕全彩led顯示屏進行全彩灰度圖像顯示的掃描控制器實現(xiàn)方案。經(jīng)過對"19場掃描"理論灰度實現(xiàn)原理的分析,針對采用該方法實現(xiàn)的全彩led顯示屏刷新頻率受串行移位時鐘限制的缺點,提出了一種新式的實現(xiàn)高階灰度顯示的逐位點亮控制方法,在進行fpga電路設(shè)計中采用單獨的計數(shù)器來控制屏幕的刷新頻率,使全彩led顯示屏的設(shè)計在led的發(fā)光效率和刷新率之間的調(diào)整更加靈活。最后,根據(jù)大屏幕全彩led顯示屏的設(shè)計要求,結(jié)合本文討論的灰度控制方法,給出了fpga屏體掃描控制器的內(nèi)部電路實現(xiàn)結(jié)構(gòu)框架。

在不完全樹型小波分解基礎(chǔ)上將紋理和顏色特征進行融合,提出了適合彩色紋理圖像分析的新的特征,它比單純的灰度紋理特征或顏色特征具有更強的分類能力同時還利用20類真實彩色自然紋理圖像對塔式小波分解、不完全樹型小波分解和小波包分解進行了多特征融合的分類比較,實驗結(jié)果表明:不完全樹型小波分解的特征級融合表現(xiàn)出良好的分類性能和抗噪能力