基于图像增强的快速去雾算法在FPGA上的实现

简介：
本研究提出了一种基于图像增强技术的快速去雾算法，并成功实现了该算法于FPGA平台，有效提升了去雾处理的速度与质量。 本段落提出了一种基于图像增强的快速去雾算法，该方法利用亮度映射技术来提高室外多雾场景下物体的辨识度，并且具有低复杂度、小延迟及高实时性的特点，非常适合在FPGA上实现。 【图像增强】作为一种改善特定条件下如雾天中图像质量的技术手段，在本段落提出的快速去雾算法中得到了应用。通过调整对比度来提升视觉效果是本方法的核心目标之一。 对于需要即时处理的场景例如监控和军事领域而言，【实时去雾】功能至关重要。与传统的计算复杂、延迟较大的去雾技术相比，文中提到的新算法更适合嵌入式系统使用，并且能够在FPGA上高效运行而无需外部存储器支持，其延时仅为纳秒级别。 亮度映射作为本段落的核心处理步骤之一，在调整图像对比度和增强远距离物体可辨识性方面发挥了关键作用。通过改变高亮区域的分布来改善雾景中的视觉效果是该方法的重要特性之一，并且可以通过调节参数p（即强度）来自适应不同场景的应用需求。 在【FPGA实现】过程中，算法首先将浮点数转换为定点整型数据，然后利用8位亮度映射表进行处理。硬件架构包括了FPGA、AD转换器和DA转换器等组件。其中，Y分量（即色彩模型中的亮度成分）被单独提取并根据BT.656标准进行定位与处理。 为了进一步优化算法效果，在实际操作中引入最大亮度参数Ymax以确保曲线高端部分的有效利用，从而增强对比度提升的效果，并且在不同光照条件下保持良好的去雾性能表现。这不仅提升了图像质量，也为实时监控和目标检测等应用场景提供了新的解决方案。