基于FPGA的圖像去霧算法的實(shí)現(xiàn)

本文在《基于暗通道先驗(yàn)條件圖像去霧算法》的最后段matlab的圖像去霧算法的基礎(chǔ)上對(duì)matlab代碼進(jìn)行轉(zhuǎn)化完成verilog的FPGA圖像去霧算法。

Matlab去霧算法的結(jié)果展示：

圖1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果1

圖2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果2

圖3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果3

1 FPGA實(shí)現(xiàn)先驗(yàn)條件圖像去霧算法

如圖4所示，將整個(gè)圖像去霧算法分為三個(gè)模塊以流水線的方式完成FPGA的圖像去霧算法：

1，rgb_dark模塊完成每個(gè)像素點(diǎn)r,g,b中最小值的輸出暗通道圖像；

2，Transmittance模塊完成透射率圖像和全球大氣光強(qiáng)度的輸出；

3，Defog模塊完成最終的去霧圖像的輸出。

圖4 FPGA實(shí)現(xiàn)圖像去霧框圖

2 仿真

如圖5所示，仿真圖像由$fopen打開，由$fwrite寫出。

圖5 仿真模型

仿真過程中每幅圖像需要兩幀的圖像來處理，三張圖片用時(shí)6幀完成輸出。

圖6 仿真波形

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

實(shí)驗(yàn)原圖1

暗通道圖像

透射率圖像

去霧圖像

實(shí)驗(yàn)原圖2

暗通道圖像

透射率圖像

去霧圖像

實(shí)驗(yàn)原圖3

暗通道圖像

透射率圖像

去霧圖像

結(jié)果分析：ω(0<ω≤1)為0時(shí)圖像完全不去霧，為1時(shí)圖像完全去霧但是圖像會(huì)失真，視覺效果很差。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，每幅圖像都有一些去霧效果，但是沒有達(dá)到人類視覺的最佳效果，這里我們可以再加入引導(dǎo)濾波等算法使圖像還原更逼真。