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《基于fpga實現(xiàn)的自動白平衡算法》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、基于FPGA實現(xiàn)的自動白平衡算法RealizationofAutoWhiteBalanceAlgorithmBasedonFPGA摘要自動白平衡技術(shù)廣泛應(yīng)用于圖像采集和圖像處理領(lǐng)域，滿足了人們對圖像信息的需求。現(xiàn)有的自動白平衡算法很多，它們在計算復(fù)雜度、白平衡處理效果以及硬件適應(yīng)性等方面存在著很大的差異。盡管這些算法都能得到較好的色彩還原效果，但是他們大多數(shù)是基于特定的假設(shè)條件，實際應(yīng)用起來限制條件太多，因此實用性較差，尤其是對大塊單一顏色的圖像白平衡的處理是一個難點。本文通過對現(xiàn)有自動白平衡算法的研究，結(jié)合FPGA高性能、
2、低功耗、速度快、設(shè)計靈活、可擴(kuò)充、可升級的特點，在不影響畫面質(zhì)量的前提下，改進(jìn)了基于色溫估計的自動白平衡算法，并在DE2開發(fā)板上驗證算法的有效性。首先，本文介紹了色彩圖像學(xué)的相關(guān)基礎(chǔ)知識，包括：顏色基礎(chǔ)知識、色溫、顏色空間、顏色恒常及圖像的一般處理流程。接下來對FPGA技術(shù)的相關(guān)基礎(chǔ)知識和編程語言進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。其次，研究現(xiàn)有灰度世界白平衡算法并對基于色溫估計的自動白平衡算法進(jìn)行了改進(jìn)?；叶仁澜绨灼胶馑惴ㄊ腔谔囟ǖ募僭O(shè)前提，當(dāng)假設(shè)條件不成立（特別是當(dāng)圖像中有大面積色塊），算法幾乎失效。為了解決這個問題，本文通過對灰度世界
3、算法計算過程的研究，改進(jìn)了基于色溫估計的自動白平衡算法。最后，基于色溫估計的自動白平衡算法的FPGA設(shè)計與效果驗證。利用QuartusII10.1軟件將該算法設(shè)計成VerilogHDL硬件描述語言，并經(jīng)過時序分析、仿真、綜合，最后下載到DE2開發(fā)板上的FPGA芯片。經(jīng)過實驗對比，表明在較低計算復(fù)雜度和不影響圖像質(zhì)量的前提下，在處理色彩單一的圖像時，改進(jìn)后的色溫估計白平衡算法較灰度世界算法具有更好的色彩還原效果。關(guān)鍵詞：自動白平衡，灰度世界算法，色溫估計算法，F(xiàn)PGA，VerilogHDLABSTRACTAutomaticwh
4、itebalancetechnologyiswidelyusedinthefieldofimageacquisitionandimageprocessingtomeetthepeople'sdemandforinformation．Therearemanyexistingautowhitebalancealgorithms，andtheyaredifferentincomputationalcomplexity，thewhitebalanceprocessingeffectandhardwareadaptationandso
5、on．Althoughthesealgorithmscangetsatisfactorycolorrestoration,mostofthemarebasedoncertainassumptions．Inpractice，becauseofsomanyrestrictions，itspracticalityisverypoor．Especiallyprocessingtheimagewithlargeblocksofasinglecolorisdifficult．Afterstudyingtheexistingautomat
6、icwhitebalancealgorithm，theauthormakesfulluseoftheFPGA’sadvantages，suchas：highperformance，lowpowerconsumption，highspeed，aflexibleandextensibledesignfeatures，andputsnotdamagingthepicturequalityasaprecondition，hasimprovedautowhitebalancealgorithmsbasedoncolortemperat
7、ureestimation，andverifiedthevalidityofthealgorithmonaDE2developmentboards．First，thepaperintroducesthebasicknowledgeofcolorimages，including：colortemperature，colorspace，colorconstancy，andimageprocessing．ThendescribethebasicsofFPGAtechnologyandprogramminglanguageindet
8、ail．Second，bothresearchingtheexistinggrayworldwhitebalancealgorithmsandimprovingthealgorithmthatbasedoncolortemperatureestimation．Sincethegraywor
