[发明专利]雾霾图像快速去雾处理组件

权利要求书

1.雾霾图像快速去雾处理组件，其特征在于：它包括视频输入检测模块、视频输入统计模块、视频处理模块、视频输出模块和外部存储控制模块，待处理视频分别与视频输入检测模块及视频输出模块连接，视频输入检测模块的视频流输出与视频输入统计模块的视频流输入接口连接，视频输入统计模块的视频流输出与视频处理模块的视频流输入接口连接，视频输入统计模块的统计结果输出分别与视频处理模块、视频输出模块、外部存储控制模块的统计结果输入接口连接，视频处理模块的暗分量输出与视频输入统计模块的暗分量输入接口连接，视频处理模块的视频流输出与分别与视频输出模块、外部存储控制模块的视频流输入接口连接，外部存储控制模块的视频流输出连接外部存储器，视频输出模块的时序控制输出分别与视频处理模块、外部存储控制模块的时序控制输入接口连接；

所述的视频处理模块包括首帧移除单元、帧率控制单元、像素最小值提取单元、区域最小值提取单元、图像边缘扩展单元、行滤波单元、列并行滤波单元和增强处理单元，首帧移除单元的输入端连接视频输入统计模块的视频流输出，首帧移除单元的视频流输出依次通过帧率控制单元、像素最小值提取单元、区域最小值提取单元、图像边缘扩展单元、行滤波单元与外部存储器相连，外部存储器输出的视频流按列读入列并行滤波单元，列并行滤波单元的视频流输出与外部存储器连接，外部存储器输出的视频流逐行读入增强处理单元。

2.根据权利要求1所述的雾霾图像快速去雾处理组件，其特征在于：所述的首帧移除单元包括首帧检测电路和阻塞电路，视频输入统计模块输出的视频流中的场同步信号作为检测信号源接入首帧检测电路，视频流及首帧检测电路的检测结果分别输入阻塞电路，阻塞电路输出移除首帧后的视频流。

3.根据权利要求1所述的雾霾图像快速去雾处理组件，其特征在于：所述的帧率控制单元包括帧率判断电路和阻塞电路，首帧移除单元输出的视频流中的行场同步信号及视频输入统计模块输出的统计结果分别与帧率判断电路的输入端相连，视频流及帧率判断电路的判断结果分别输入阻塞电路，阻塞电路输出帧率控制后的视频流。

4.根据权利要求1所述的雾霾图像快速去雾处理组件，其特征在于：所述的最小值提取单元由比较器和寄存器组成，帧率控制单元输出的视频流中的R分量和G分量分别输入比较器a，比较器a输出R分量G分量间的小值并存储于寄存器Ⅰ中，存储于寄存器Ⅱ中的B分量与R分量G分量间的小值分别输入比较器b，比较器b输出R、G、B分量中的最小值并存储于寄存器Ⅲ中，寄存器Ⅲ输出的暗分量与R、G、B分量分别输入至汇合电路进行汇合得到含暗分量的视频流。

5.根据权利要求1所述的雾霾图像快速去雾处理组件，其特征在于：所述的行滤波单元包括前向滤波快速高斯滤波电路、后向滤波快速高斯滤波电路、两个双口随机存储器和延时处理电路，图像边缘扩展单元输出的暗分量输入至前向滤波快速高斯滤波电路，前向滤波快速高斯滤波电路的输出与第一双口随机存储器的输入连接，第一双口随机存储器的输出与后向滤波快速高斯滤波电路连接，后向滤波快速高斯滤波电路的输出与第二双口随机存储器的输入连接，第二双口随机存储器输出经行滤波后的暗分量；图像边缘扩展单元输出的RGB分量输入至延时处理电路，延时处理电路输出同步RGB分量。

6.根据权利要求5所述的雾霾图像快速去雾处理组件，其特征在于：所述的前向滤波快速高斯滤波电路和后向滤波快速高斯滤波电路由串行输入寄存器组、行卷积电路和输出寄存器组成，行卷积电路由四个乘法器和一个加法器树组成，加法器树由第一行的两个加法器和第二行的一个加法器组成，从串行输入寄存器组到输出寄存器之间的计算链路在一个时间周期内完成，第二行的加法器输出的结果反馈至第一输入寄存器上，下一周期反馈至第二输入寄存器上，再下一周期反馈到第三输入寄存器上。

7.根据权利要求1所述的雾霾图像快速去雾处理组件，其特征在于：所述的列并行滤波单元由多个并行处理的高斯行滤波电路组成，外部存储器按行读出数据后进行按列跳转，得到按列数据，将按列数据同步输入各个高斯航滤波电路中完成并行处理。

8.根据权利要求1所述的雾霾图像快速去雾处理组件，其特征在于：所述的增强处理单元由三个减法器和一个除法器组成，由公式I(x)＝J(x)t(x)+A(1-t(x))得到目标图像J(x)=I(x)-A(1-t(x))t(x)=I(x)-At(x)+A=A-A-I(x)t(x)]]>A和I(x)分别输入第一减法器，第一减法器将输出的A-I(x)存储于第一寄存器中，第二减法器输出的t(x)存储于第二寄存器中，A-I(x)和t(x)分别输入至除法器中，除法器输出并存储于第三寄存器中，A与分别输入第三减法器中，获得目标图像J(x)并存储于第四寄存器中；其中，A为大气光值，t(x)为传输函数，I(x)为雾化成像模型函数。