[发明专利]基于FPGA的平台直方图均衡化实现方法及其装置

摘要

本发明公开了一种基于FPGA的平台直方图均衡化实现方法及其装置，直方图统计模块在帧有效时，对输入的第t帧图像数据进行直方图统计，RAM读写控制模块根据设置的上限平台值，对统计直方图进行处理后输入到RAM；在第t帧图像数据统计完后，读RAM控制模块产生RAM的读信号经RAM读写控制模块送到RAM，并将读出的统计直方图送给直方图累积模块，直方图累积模块对统计直方图进行累积，并经SDRAM仲裁控制模块，将累积直方图写入SDRAM中；第t+1帧图像数据有效时，重复上述统计直方图的操作，同时平台直方图输出模块经SDRAM仲裁控制模块读取第t帧图像的累积直方图计算第t+1帧均衡化后的图像并输出。本发明有效节省了FPGA大量的内部资源，降低了FPGA功耗，提升了运行速率。

主权项

1.一种基于FPGA的平台直方图均衡化实现方法，其特征在于，算法步骤如下：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，对输入的图像数据进行直方图统计，并产生读写RAM控制信号送入到RAM读写控制模块；步骤2)RAM读写控制模块根据设置的上限平台值，对写入RAM的平台统计直方图数据进行调整后，写入到RAM中，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(k)表示平台统计直方图数据；步骤3)在统计直方图完成后，当帧无效时，读RAM控制模块产生读RAM的控制信号并经RAM读写控制模块送给RAM，同时将写入RAM的平台统计直方图数据送给直方图累积模块；步骤4)直方图累积模块对平台统计直方图数据进行累积，得到累积直方图F_T(k)，并产生写SDRAM的控制信号送给SDRAM仲裁控制模块，同时直方图统计模块将写数据置0，对RAM进行清空准备下一帧图像数据的统计；步骤5)SDRAM仲裁控制模块接收直方图累积模块输入的写使能、写数据和写地址信号，产生SDRAM的写控制信号，并将累积直方图写入SDRAM；步骤6)在下一帧图像数据到来时，对其重复步骤2)至步骤5)，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SDRAM的读信号，接收从SDRAM中读出的上一帧图像的累积直方图，计算当前帧均衡化后的图像并输出；其中SDRAM采用外部存储器。