[发明专利]基于FPGA的线阵错位图像复合去彩边方法

摘要

本发明公开了基于FPGA的线阵错位图像复合去彩边方法，本发明设定2个移位寄存器，分别用来缓存颜色R行和G行的像素；设定3个RAM用来保存RGB的校正参数，对线阵相机拍摄到像素数据进行校正；设定一个位宽为3r的寄存器，将3个位宽为r位的单通道颜色值复合为1个3r位的数据；用去背景模块，对整个3r位的数据进行背景判别操作；设定一个移位寄存器用来保存去背景后的像素，通过一个T*T位宽的寄存器，对其进行去边缘操作；将结果保存在寄存器di中并输出。本发明能自行调节像素值的缓存行数，以达到最优的错位图像复合效果，并且可以进一步去除图像像素值错位造成的彩边和图像自身的噪点，以获得更加清晰符合实际的图像数据。

主权项

1.基于FPGA的线阵错位图像复合去彩边方法，其特征在于，包括以下步骤：设定2个移位寄存器DataBuffer_R和DataBuffer_G，分别用来缓存颜色R行的像素和颜色G行的像素，其中R行像素缓存的行数为2n行，G行像素缓存的行数为n行；缓存后同时输出的3行像素数据为R_CCD_in，G_CCD_in，B_CCD_in，每个通道像素的位宽为k；设定3个RAM分别为CorrCoeff_R，CorrCoeff_G，CorrCoeff_B，用来保存RGB三种像素值的校正参数；假设每一行像素的处理为一整个周期，在第i时钟，分别读取三个RAM中i地址的左移m位后的校正参数；在i+1时钟，将读取得到的3个校正参数分别乘上R_CCD_in，G_CCD_in，B_CCD_in，获得R_temp2，G_temp2，B_temp2；在i+2时钟，将R_temp2，G_temp2，B_temp2右移m位；在i+3时钟，将右移m位后的R_temp2，G_temp2，B_temp2赋值给R_Corr_out，G_Corr_out，B_Corr_out，此时同时输出3行错位复合后的RGB像素值；设定一个位宽为3r的寄存器clr_RGB，根据实际的k位像素数据采集情况，截取其中的r位像素数据，并将3个r位的像素数据整合为一个3r位的数据clr_RGB，其中1～r位为B像素值，r+1～2r位为G像素值，2r+1～3r位为R像素值；将3r位的整合像素数据clr_RGB输入到去背景模块中，其中预先设定了R，G，B颜色值的上下范围，输出CMPout前景色为1，背景色为0；设定一个移位寄存器名为linebuffer，用来保存去背景后的像素CMPout，其中抽头的数量为T，每个抽头输出分别为tap1，tap2……tapT，每个抽头之间的间隔为一行有效像素的数量，设定为S，则linebuffer中保存的像素数据个数为S*T个；设定一个位宽为T*T的寄存器array，在每个时钟内，将linebuffer中输出的tap1，tap2……tapT分别赋值给array[T*(T‑1)],array[T*(T‑2)]……array[0]；同时，将array寄存器中，除array[T*T‑1],array[T*(T‑1)‑1]，array[T*(T‑2)‑1]……array[T‑1]以外的值，均左移一位；其中，1～T位为第1行像素，T+1～2T位为第2行像素，2T+1～3T位为第3行像素……T*(T‑1)+1～T*T位为第T行像素；将array中的每一位进行与操作，即array[0]&array[1]&array[2]&……&array[T*T‑2]&array[T*T‑1]，将结果保存在寄存器di中并输出，即为最后得到的错位复合去彩边后的图像数据。