寬動(dòng)態(tài)色調(diào)映射電路設(shè)計(jì)

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1、ｒ碼：＾馨巧級(jí)：公開－；Ｓｈ議惠纖蔭子＂．．酪棄兩＾；嗦，＃工程碩±學(xué)位論文寬動(dòng)態(tài)色調(diào)映射電路設(shè)計(jì)（學(xué)位論文形式：應(yīng)用研究）研究生姓名：張彬彬導(dǎo)師姓名：楊軍教巧虔建立高工申請學(xué)位類別工程碩±學(xué)位授予單位東南大學(xué)工程領(lǐng)域名稱集成電巧工程論文答辯日期２０１６年月個(gè)曰＾研究方向通信與信息處理集成電巧學(xué)位授予日期２０１６年月曰答辯委員會(huì)主席李巧化評(píng)閱人２０１６年月日表兩：ｋ聲工程碩ｉ學(xué)位論文寬動(dòng)態(tài)色調(diào)映射電路設(shè)計(jì)專業(yè)名賴；集成電路工程研究生姓名：導(dǎo)師姓名；《約鮮氣年月日

2、ＴＨＥＣ化ＣＵＩ了ＤＥＮＯＦＷＩＤＥ別ＧＤＹＮＡＭＩＣＲＡＮＧＥＴＮＯＥＭＡＰＰＩＮＧＡＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｔｅｄ化ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒ化ｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢＹＳｕｐｅｒｖｉｓｅｄｂｙＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｔｅｒｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔｓＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＪｕｎｅ２０１６東南大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)倒性黃明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)Ｔ進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了

3、文中特別加Ｗ標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或巧寫過，也不包含為獲得東南大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料的研究成果。與我－同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。研究生簽名：＜１絲ｉ林＾曰期：ＩｆＡ著東南大學(xué)學(xué)位論文使用授權(quán)聲明東南大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)信息研究所、國家圖書館有權(quán)保留本人所送交學(xué)位論文的復(fù)印件和電子文檔，可采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)一論文的內(nèi)容相致。除在保密期內(nèi)的保密論文外，允許論文被查閱和借閱，可Ｗ公布（包括Ｗ電子信息形式刊登）論文的全部內(nèi)容或中

4、、英文摘要等部分內(nèi)容。論文的公布（包括Ｗ電子信息形式刊登）授權(quán)東南大學(xué)研究生院辦理。研究生簽名；導(dǎo)師簽名日期：摘要摘要寬動(dòng)態(tài)圖像具有細(xì)節(jié)層次信息豐富的特點(diǎn)，但是在低動(dòng)態(tài)范圍顯示器上顯示時(shí)，由于動(dòng)態(tài)范圍的不匹配會(huì)造成寬動(dòng)態(tài)圖像細(xì)節(jié)丟失。色調(diào)映射電路在對寬動(dòng)態(tài)圖像進(jìn)行處理時(shí)，動(dòng)態(tài)范圍壓縮的情況Ｔ依然保留了重要的細(xì)節(jié)層次信息，解決寬動(dòng)態(tài)圖像與低動(dòng)態(tài)顯示器間動(dòng)態(tài)范圍不匹配的問題。本文首先對Ｄｕｒａｎｄ色調(diào)映射算法進(jìn)行分析和簡化，算法的復(fù)雜度主要來自圖像處理中的浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算，因此本文將算法浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算轉(zhuǎn)換成定點(diǎn)數(shù)運(yùn)算，在轉(zhuǎn)定點(diǎn)運(yùn)算的過程中保證ＴＭＱ，Ｉ值的損

5、失低于化０１。然后完成算法的硬件電路設(shè)計(jì)主要包括色彩插值、指數(shù)對數(shù)算子２０，為了滿足實(shí)時(shí)性處理、位整數(shù)除法器、色彩矯正、雙邊濾波等模塊。在電路設(shè)計(jì)中需求，整體結(jié)構(gòu)采用并行流水線的方式增加電路運(yùn)算效率，對指數(shù)和對數(shù)等非線性算子采用多項(xiàng)式擬合的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。ＤＥ２－－１ＴＲＤＢ本文基于１５開發(fā)板平臺(tái)和Ｄ５Ｍ攝像頭搭建的圖像采集系統(tǒng)對電路進(jìn)行仿ｘ真驗(yàn)證，０２４７６８４０ＭＨｚ工３０Ｓ。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明電路支持分辨率為１的圖像在作頻率Ｋ實(shí)現(xiàn)命實(shí)時(shí)顯示，使用１８３２４個(gè)邏輯單元和８６．５Ｋｂ存儲(chǔ)器資源。利用Ｍａｔｌａｂ對簡化算法與原始算法進(jìn)行仿真，結(jié)果顯示簡化算法的ＴＭＱＩ值

6、損失平均不超過０．００５，ＦＰＧＡ圖像采集系統(tǒng)中色調(diào)映巧模式結(jié)果相較于線性模式的ＴＭＱＩ值平均提升了０．１１。關(guān)鍵詞，，，ＦＰ：寬動(dòng)態(tài)圖像色調(diào)映批硬件電路設(shè)計(jì)ＧＡＩＡｂｓｔｒａｃｔＡｂｓｔｒａｃｔＷｉｄｅｄｙｎａｍｉｃｒａｎｇｅｉｍａｅｈａｖｅｒｉｃｈｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｂｏｕｔｄｅｔａｉｌａｎｄｃｏｎｔｒａｓｔｏｆｔｈｅｓｃｅｎｅ．ｇＷｈｅｎ出ｓｐｌａｙｅｄｏｎｔｈｅｌｏｗｄｙｎａｍｉｃｒａｎｇｅｄｉｓｐｌａｙ，也ｅｍｉｓｍａｔｃｈｏｆ也ｅｄｙｎａｍｉｃｒａｎｇｅｗｉｌｌｒｅｓｕｌｔｍｗｅｎ

7、ａｍｌｏ巧ｏｆｄｅｔａｉｌｏｆｗｉｄｅｄｙｎａｍｉｃｒａｎｇｅｉｍａｇｅ．Ｗｈｅｎｔｈｅｉｄｄｙｉｃｒａｎｇｅｉｍａｇｅｗａｓｏｃｅｓｓｅｄｐｂｙｔｏｎｅｍａｐｐｉｎｇｃｉｒｃｕｉｔ，ｔｈｅｄｅｔｉａｌｗｉｌｌｂｅＫｓｅｒｖｅｄ，ｓｏｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｍｉｓｍａｔｃｈｏｆｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｒａｎｇｅｗｉｌｌｂｅｓｏｌｖｅｄ．’Ｄｕｒａｎｄ