[发明专利]基于FPGA的目标自适应平台直方图均衡实现方法

权利要求书

1.一种基于FPGA的目标自适应平台直方图均衡实现方法，其特征在于，方法步骤如下：

步骤1)将大小为M×N，数据位宽为n的输入图像数据送入到直方图统计模块，其中M为列数，N为行数，在帧有效时，根据设置的上限平台值对输入的图像数据进行直方图统计，同时将原始图像的统计信息存入缓存区，并产生RAM1读写控制信号送入到RAM1读写控制模块，转入步骤2)；

步骤2)RAM1读写控制模块，接收读写控制信号，对第一片上存储器RAM1进行读写操作，从而协助完成平台直方图的统计和后续的直方图累积，转入步骤3)；

步骤3)在统计直方图完成后，当帧无效时，直方图累积模块向RAM1读写控制模块发出读第一片上存储器RAM1的控制信号，RAM1读写控制模块向第一片上存储器RAM1发出读信号，将从第一片上存储器RAM1中读入的平台统计直方图数据送给直方图累积模块，转入步骤4)；

步骤4)直方图累积模块对平台统计直方图数据进行累积计算得到累积直方图数据，并产生写第二片上存储器RAM2的控制信号送给RAM2读写控制模块，RAM2读写控制模块向第二片上存储器RAM2发出写信号，将直方图统计模块计算得到的累积直方图数据写入第二片上存储器RAM2，同时直方图统计模块发出清零信号，对第一片上存储器RAM1进行清空准备下一帧图像数据的统计，转入步骤5)；

步骤5)在下一帧图像数据到来时，返回步骤2)，同时，在帧有效时，平台直方图输出模块根据输入的图像数据产生第二片上存储器RAM2的读控制信号，RAM2读写控制模块读取第二片上存储器RAM2中存储的上一帧累积直方图数据，同时结合缓存区中上一帧图像的统计数据，计算当前帧图像均衡化后的图像并输出。

2.根据权利要求1所述的基于FPGA的目标自适应平台直方图均衡实现方法，其特征在于：上述步骤1)中，对输入图像数据进行直方图统计，具体步骤为：

1-1)将输入图像数据作为第一片上存储器RAM1的地址，读取第一片上存储器RAM1中相应地址处的数据，即该灰度级的图像像素个数；

1-2)将读出的第一片上存储器RAM1中的平台直方图统计个数自+1；

1-3)将上述得到的数据再写回1-1)中的同一地址处。

3.根据权利要求1所述的基于FPGA的目标自适应平台直方图均衡实现方法，其特征在于：上述步骤1)中，RAM1读写控制模块根据设置的上限平台值，当从第一片上存储器RAM1的任一地址中读入的数据大于上限平台值时，写入第一片上存储器RAM1的数据将不再进行自+1，即：

其中k表示输入图像的灰度等级，取值范围0～(2ⁿ-1)，P(k)表示统计直方图，T表示设置的上限平台值，P_T()表示平台统计直方图。

4.根据权利要求1所述的基于FPGA的目标自适应平台直方图均衡实现方法，其特征在于：上述步骤3)中，在统计直方图完成后，当帧无效时，RAM1读写控制模块产生第一片上存储器RAM1的读地址：依次从0～(2ⁿ-1)，将第一片上存储器RAM1中的平台统计直方图读出，并送给直方图累积模块。

5.根据权利要求1所述的基于FPGA的目标自适应平台直方图均衡实现方法，其特征在于：上述步骤4)中，直方图累积模块对平台统计直方图进行累积，得到累积直方图F_T()：

同时，直方图统计模块将第一片上存储器RAM1清空等待下一帧图像数据的到来，具体操作为：向第一片上存储器RAM1送清零信号，将第一片上存储器RAM1中的数据全部清零。