用CPLD實現嵌入式平臺上的實時圖像增強

提出了在嵌入式平臺上用CPLD實現實時圖像增強算法的解決方案,并加以實現重點討論了經過改進的圖像增強算法以及使用CPLD實現的具體方法,介紹了所采用的嵌入式平臺的總體結構

通常,在擁有DSP或FPGA的嵌入式平臺上,有關圖像信號處理的算法部分都由DSP和FPGA完成但是相對于標準的PC平臺來說,嵌入式平臺的資源有限得多,而且由于成本的原因,中央處理器的速度也通常無法與PC相比因此,在PC機上用軟件可以輕易實現的圖像處理算法,完全移植到嵌入式平臺上就要頗費一番周折了

為了達到實時圖像處理的目的,除了最大限度地發揮中央處理器的圖像處理能力外,還需要合理地分配任務DSP芯片的優勢在于乘除運算的能力,由于其特殊的流水線結構和處理單元,大部分DSP都能在單周期內完成在PC上需若干個周期才能完成的乘法運算,所以在進行諸如FFTDCT等運算時優勢明顯;相反在進行簡單的加減運算時,由于時鐘頻率和總線寬度都無法與PC機相比,效率不高因此,如果能用硬件實時實現這些相對簡單卻又繁瑣的運算,就可以大大提高系統的總體性能




1 改進的圖像增強算法

圖像增強是圖像處理中用于改善圖像質量以及圖像視覺效果的一種方法在DSP平臺上采用直方圖均衡實現實時圖像增強是一種常用的方法對一幅連續圖像,其具有灰度G的閾值面積(所有輪廓線所包圍的面積)為A(G),則其直方圖H(G)定義為:

H(G)=lim[A(G+ΔG)-A(G)/ΔG=d/dcA(G),
ΔG→0

對于數字圖像,G為整數,A(G)表示灰度值大于等于G的象素個數,當ΔG=1,H(G)=A(G+1)-A(G)