[发明专利]基于FPGA实时数字图像增强方法

权利要求书

1.一种基于FPGA实时数字图像增强方法，采用空间域图像增强算法，通过FPGA去实现实时数字图像的增强，包括直方图统计模块，直方图缓冲模块，直方图模块，直方图均衡映射表生成模块，直方图均衡映射表，输入控制模块，SDRAM控制模块，输出控制模块；其特征在于输入采用灰度级为256的灰度图像，通过输入控制模块将输入的源图像数据分别送到FPGA外部的图像缓存同步动态随机存储器SDRAM和内部的直方图统计模块中，完成一幅输入图像数据的直方图统计后，由直方图均衡映射表生成模块读取直方图模块中的各灰度级的统计值，累加后存入均衡映射表模块中，生成直方图均衡映射表，随后输出控制模块从图像缓存器SDRAM中逐个读取源图像灰度值，以查找直方图均衡映射表的形式，在输出控制模块中完成灰度映射，从而完成直方图均衡增强。

2.根据权利要求1所述基于FPGA实时数字图像增强方法，其特征在于系统上电后，输入控制模块首先发出复位信号将直方图缓冲模块和直方图模块中的双端口RAM用0值初始化，作为直方图统计的起始值。随后开始接收源图像灰度值，缓冲后送给直方图统计模块，并驱动其工作；直方图统计模块接收到该灰度值后，分两个时钟周期完成直方图统计：第一个时钟周期把接收来的灰度值作为直方图缓存模块的地址，读出对应的数据；第二个时钟周期对读出的数据加一后，以同一地址分别写入直方图缓存模块和直方图模块中。

3.根据权利要求1所述基于FPGA实时数字图像增强方法，其特征在于当输入控制模块接收完一幅图像数据后，产生一个使能信号，驱动直方图均衡映射表生成模块依次从0到255地址读取直方图模块中的直方图，并顺序累加后存入均衡映射表模块，读完256个地址后生成直方图均衡映射表。

4.根据权利要求1所述基于FPGA实时数字图像增强方法，其特征在于源灰度到增强灰度的映射是由输出控制模块完成的，首先，输出控制模块在收到直方图均衡映射表生成的结束信号后，驱动SDRAM控制器模块，将图像缓存器SDRAM中的源灰度值逐个读入到输出控制模块中，然后以读入的灰度值作为直方图均衡映射表双端口RAM的读地址，读出源灰度到增强灰度的映射系数，和源灰度相乘，同时再乘以灰度级数255，并除以总像素个数，可得到增强的灰度值，将其按顺序送出显示，即可完成一幅图像的增强。