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基于FPGA的Bayer色彩自动白平衡实现

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简介：
本项目提出了一种在FPGA平台上实现的自动白平衡算法，专门针对Bayer色彩滤镜阵列图像进行优化，有效提升了图像质量。 在不同的光源或天气条件下，光谱特性会有所不同，这被称为色温。从物理意义上讲，人们看到的物体呈现特定颜色的原因是光线照射到物体上后，该物体会反射出这种特定颜色的光。 目前工程应用中的自动白平衡算法主要分为全局白平衡和局部白平衡两大类。其中，全局白平衡以“灰度世界法”（GWM）为代表，假设拍摄图像中存在丰富的色彩变化，并认为红色、绿色和蓝色三色分量的统计平均值应相等，以此作为调整白平衡的基础。而局部白平衡则以“镜面反射法”（PRM）为例，该方法假定一幅图像中最亮的部分代表光滑表面的光线反射情况。

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  • 基于FPGA的Bayer色彩自动白平衡实现
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    本项目提出了一种在FPGA平台上实现的自动白平衡算法，专门针对Bayer色彩滤镜阵列图像进行优化，有效提升了图像质量。 在不同的光源或天气条件下，光谱特性会有所不同，这被称为色温。从物理意义上讲，人们看到的物体呈现特定颜色的原因是光线照射到物体上后，该物体会反射出这种特定颜色的光。 目前工程应用中的自动白平衡算法主要分为全局白平衡和局部白平衡两大类。其中，全局白平衡以“灰度世界法”（GWM）为代表，假设拍摄图像中存在丰富的色彩变化，并认为红色、绿色和蓝色三色分量的统计平均值应相等，以此作为调整白平衡的基础。而局部白平衡则以“镜面反射法”（PRM）为例，该方法假定一幅图像中最亮的部分代表光滑表面的光线反射情况。
     
  • 基于FPGA的Bayer色彩自动白平衡设计与实现
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    本项目提出了一种基于FPGA的Bayer色彩滤镜阵列图像处理方案，实现了高效的自动白平衡算法，显著提升了图像色彩还原度和视觉效果。 为了应对物体在不同色温光源下出现的偏色问题，我们采用FPGA技术对Bayer CCD数字相机实施自动白平衡处理。根据色彩滤镜阵列(CFA)的特点，利用双端口RAM(DPRAM)，实现了颜色插值与色彩空间转换功能。在FPGA上设计了三个关键电路模块：色温估计、增益计算和色温校正，并将它们连接成一个负反馈回路。此外，结合EDA（电子设计自动化）的设计特点，改进了增益计算过程，有效抑制了色彩振荡现象的发生。
     
  • 基于FPGA的自动白平衡实现
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    本项目研究并实现了基于FPGA技术的自动白平衡算法，旨在优化图像处理效果。通过硬件电路设计与仿真验证，提升了图像在不同光照条件下的适应性和色彩还原度。 通过调节周围环境来实现白平衡，并使用FPGA进行实现。
     
  • 基于色温估算的自动白平衡
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    本研究提出了一种基于色温估算的自动白平衡算法，旨在优化图像在不同光源下的色彩还原效果。通过精确计算场景中的色温并据此调整相机参数，以达到更自然、真实的颜色呈现。该方法适用于各种照明条件，为摄影与摄像提供高效解决方案。 基于色温估计的自动白平衡代码使用OpenCV编写，功能良好且已成功编译通过。
     
  • 关于自动白平衡和色彩恒常性的源代码：gamut_mapping
    优质
    Gamut_mapping项目专注于开发自动白平衡与色彩恒常性相关的算法源代码，旨在优化图像处理中的颜色再现技术。 自动白平衡和色彩恒常性源代码包括了常用的相机白平衡算法，如gamut_mapping 和bayees 算法等，并且可以对不同算法进行相互比较。
     
  • 自动白平衡算法_基于动态阈值的白平衡方法
    优质
    本研究提出了一种新颖的自动白平衡算法，采用动态阈值技术优化图像处理过程中的色彩准确性，有效提升照片在各种光照条件下的自然观感。 我的算法与网上的其他方法不同之处在于通过验证调整了参数设置，使其更适合处理各种畸变图像的最终成像效果。如果您的图片仍然存在亮度畸变问题，请联系我，我会告知您需要调整哪些参数以改善情况。
     
  • Matlab色彩平衡代码-AutoWhiteBalance：高效的白平衡算法
    优质
    AutoWhiteBalance是一款基于MATLAB开发的高效白平衡算法。该代码能够自动调整图像中的色彩偏差，实现精准的色彩还原效果，广泛应用于摄影和计算机视觉领域。 色彩平衡的MATLAB代码介绍了一种高效且强大的白平衡算法。该算法基于Google发布的文件（培训代码使用Matlab编写）。我对此进行了修改，以适应我的项目需求，并简化为仅包含一个内核的版本。此工作参考了乔纳森·T·巴伦（Barron, Jonathan T.）在IEEE计算机视觉国际会议论文集中的研究以及他与蔡允塔（Yun-Ta Tsai）合作发表的文章“快速傅立叶色彩恒定”。我尝试使用TensorFlow作为优化工具，但发现其优化器对此问题的解决效果不佳。因此，基于Google发布的ffcc代码实现了一个优化求解器。 原始代码中存在大量冗余部分，所以我重新实现了更加简洁和易于使用的版本。此外，我还开发了一种基于CUDA（计算设备架构）的快速白平衡算法。为了使用此方法，请下载训练数据及预先训练好的模型，并将其提取到根目录下。然后可以在输入图像上应用自动白平衡功能。 用于在输入图像上实现自动白平衡的功能代码位于./matlab_training文件夹中，可以在此处找到并运行相关培训代码以进行测试和进一步开发工作。
     
  • 关于色温估计的自动白平衡算法的研究与实现
    优质
    本文探讨了自动白平衡技术中基于色温估计的方法，并提出了一种改进算法以优化图像在不同光照条件下的色彩还原效果。 介绍了基于色温估计的白平衡算法原理及实现方法，有助于更好地理解白平衡算法。
     
  • 关于色温估计的自动白平衡算法的研究与实现.pdf
    优质
    本文探讨了一种基于色温估计的自动白平衡算法，并详细描述了该算法的研究背景、技术原理及其在实际应用中的实现过程和效果评估。 本段落介绍了一种基于色温估计的白平衡实现方法。在研究现有的自动白平衡算法后，为了克服灰度世界算法在图像颜色较少时失效的问题，并解决已有基于色温估计的方法中存在的色度空间转换精度损失问题，提出了一种新的RGB色彩空间内的自动白平衡算法。 首先通过实验确定了常见色温下R/G和B/G的范围，并建立了一个常见的色温查找表。然后统计当前光线条件下图像中各像素点的R/G和B/G值，利用查表法来判断每个像素点对应的色温。处理完整幅图像后，出现频率最高的那个色温即被确定为当前光源的色温。 接下来根据灰度世界假设计算出红、绿、蓝三通道各自的增益值。最后通过应用这些补偿参数对整个画面进行调整就可以实现白平衡校正的功能。
     
  • 关于自动白平衡的论文：探讨多种AWB算法与色彩理论
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    本文深入探讨了自动白平衡(AWB)技术，对比分析了几种主流的AWB算法，并结合色彩理论进行了详细阐述。通过实验验证了不同方法在图像处理中的效果和优缺点。 这篇论文搜集了多种自动白平衡（AWB）算法，并深入探讨了色彩原理。