一种兼具图像增强功能的图像处理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种兼具图像增强功能的图像处理系统及方法，包括图像增强电路、图像压缩电路、图像显示电路、图像传感器，图像传感器连接图像增强电路，图像增强电路通过总线模块与图像压缩电路相连接，图像压缩电路连接图像显示电路；图像增强电路采用可编程逻辑电路搭建，在可编程逻辑电路上还连接有随机存储器A；能够在进行图像信号处理的过程中，进一步的实现图像增强处理，特别是在处理窄频带的图像时收到了非常好的效果，在此基础上还能够对图像数据进行无损压缩处理，使得整个系统在进行图像数据传输时，能够优化传输的数据量的同时，又能够清晰的还原原始图像，有效的做到了在低数据量传输的同时保障了图像的质量。

【技术实现步骤摘要】
一种兼具图像增强功能的图像处理系统及方法
本专利技术涉及图像处理技术等领域，具体的说，是一种兼具图像增强功能的图像处理系统及方法。
技术介绍
图像处理(imageprocessing)，用计算机对图像进行分析，以达到所需结果的技术。又称影像处理。图像处理一般指数字图像处理。数字图像是指用工业相机、摄像机、扫描仪等设备经过拍摄得到的一个大的二维数组，该数组的元素称为像素，其值称为灰度值。图像处理技术一般包括图像压缩，增强和复原，匹配、描述和识别3个部分。21世纪是一个充满信息的时代，图像作为人类感知世界的视觉基础，是人类获取信息、表达信息和传递信息的重要手段。数字图像处理，即用计算机对图像进行处理，其发展历史并不长。数字图像处理技术源于20世纪20年代，当时通过海底电缆从英国伦敦到美国纽约传输了一幅照片，采用了数字压缩技术。首先数字图像处理技术可以帮助人们更客观、准确地认识世界，人的视觉系统可以帮助人类从外界获取3/4以上的信息，而图像、图形又是所有视觉信息的载体，尽管人眼的鉴别力很高，可以识别上千种颜色，但很多情况下，图像对于人眼来说是模糊的甚至是不可见的，通过图象增强技术，可以使模糊甚至不可见的图像变得清晰明亮。在计算机中，按照颜色和灰度的多少可以将图像分为二值图像、灰度图像、索引图像和真彩色RGB图像四种基本类型。大多数图像处理软件都支持这四种类型的图像。常用图像方法包括：1)图像变换：由于图像阵列很大，直接在空间域中进行处理，涉及计算量很大。因此，往往采用各种图像变换的方法，如傅立叶变换、沃尔什变换、离散余弦变换等间接处理技术，将空间域的处理转换为变换域处理，不仅可减少计算量，而且可获得更有效的处理(如傅立叶变换可在频域中进行数字滤波处理)。目前新兴研究的小波变换在时域和频域中都具有良好的局部化特性，它在图像处理中也有着广泛而有效的应用。2)图像编码压缩：图像编码压缩技术可减少描述图像的数据量(即比特数)，以便节省图像传输、处理时间和减少所占用的存储器容量。压缩可以在不失真的前提下获得，也可以在允许的失真条件下进行。编码是压缩技术中最重要的方法，它在图像处理技术中是发展最早且比较成熟的技术。3)图像增强和复原：图像增强和复原的目的是为了提高图像的质量，如去除噪声，提高图像的清晰度等。图像增强不考虑图像降质的原因，突出图像中所感兴趣的部分。如强化图像高频分量，可使图像中物体轮廓清晰，细节明显；如强化低频分量可减少图像中噪声影响。图像复原要求对图像降质的原因有一定的了解，一般讲应根据降质过程建立“降质模型”，再采用某种滤波方法，恢复或重建原来的图像。4)图像分割：图像分割是数字图像处理中的关键技术之一。图像分割是将图像中有意义的特征部分提取出来，其有意义的特征有图像中的边缘、区域等，这是进一步进行图像识别、分析和理解的基础。虽然目前已研究出不少边缘提取、区域分割的方法，但还没有一种普遍适用于各种图像的有效方法。因此，对图像分割的研究还在不断深入之中，是目前图像处理中研究的热点之一。5)图像描述：图像描述是图像识别和理解的必要前提。作为最简单的二值图像可采用其几何特性描述物体的特性，一般图像的描述方法采用二维形状描述，它有边界描述和区域描述两类方法。对于特殊的纹理图像可采用二维纹理特征描述。随着图像处理研究的深入发展，已经开始进行三维物体描述的研究，提出了体积描述、表面描述、广义圆柱体描述等方法。6)图像分类(识别)：图像分类(识别)属于模式识别的范畴，其主要内容是图像经过某些预处理(增强、复原、压缩)后，进行图像分割和特征提取，从而进行判决分类。图像分类常采用经典的模式识别方法，有统计模式分类和句法(结构)模式分类，近年来新发展起来的模糊模式识别和人工神经网络模式分类在图像识别中也越来越受到重视。图像增强的目标是改进图片的质量，例如增加对比度，去掉模糊和噪声，修正几何畸变等；图像复原是在假定已知模糊或噪声的模型时，试图估计原图像的一种技术。图像增强按所用方法可分成频率域法和空间域法。前者把图像看成一种二维信号，对其进行基于二维傅里叶变换的信号增强。采用低通滤波(即只让低频信号通过)法，可去掉图中的噪声；采用高通滤波法，则可增强边缘等高频信号，使模糊的图片变得清晰。具有代表性的空间域算法有局部求平均值法和中值滤波(取局部邻域中的中间像素值)法等，它们可用于去除或减弱噪声。早期的数字图像复原亦来自频率域的概念。现代采取的是一种代数的方法，即通过解一个大的方程组来复原理想的图片。以提高图像质量为目的的图像增强和复原对于一些难以得到的图片或者在拍摄条件十分恶劣情况下得到的图片都有广泛的应用。例如从太空中拍摄到的地球或其他星球的照片，用电子显微镜或X光拍摄的生物医疗图片等。图像增强，使图像清晰或将其转换为更适合人或机器分析的形式。与图像复原不同，图像增强并不要求忠实地反映原始图像。相反，含有某种失真(例如突出轮廓线)的图像可能比无失真的原始图像更为清晰。常用的图像增强方法有：①灰度等级直方图处理：使加工后的图像在某一灰度范围内有更好的对比度；②干扰抑制：通过低通滤波、多图像平均、施行某类空间域算子等处理，抑制叠加在图像上的随机性干扰；③边缘锐化：通过高通滤波、差分运算或某种变换，使图形的轮廓线增强；④伪彩色处理：将黑白图像转换为彩色图像，从而使人们易于分析和检测图像包含的信息。
技术实现思路
本专利技术的目的在于设计出一种兼具图像增强功能的图像处理系统及方法，所述图像处理系统，能够在进行图像信号处理的过程中，进一步的实现图像增强处理，特别是在处理窄频带的图像时收到了非常好的效果，在此基础上还能够对图像数据进行无损压缩处理，使得整个系统在进行图像数据传输时，能够优化传输的数据量的同时，又能够清晰的还原原始图像，有效的做到了在低数据量传输的同时保障了图像的质量；在图像处理系统的基础上所形成的图像处理方法对图像的均衡效果更为明显一些，而且由于展宽了频带，图像的细节更加丰富，图像更加明艳和清晰。本专利技术通过下述技术方案实现：一种兼具图像增强功能的图像处理系统，包括图像增强电路、图像压缩电路、图像显示电路、图像传感器，图像传感器连接图像增强电路，图像增强电路通过总线模块与图像压缩电路相连接，图像压缩电路连接图像显示电路；图像增强电路采用可编程逻辑电路搭建，在可编程逻辑电路上还连接有随机存储器A。进一步的为更好地实现本专利技术所述图像处理系统，特别采用下述设置方式：在所述可编程逻辑电路内主要构建有脉冲计数器、地址生成器、加法电路、通道切换电路、读写控制电路、逻辑选通电路A、逻辑选通电路B及减法电路，所述图像传感器与加法电路相连接，加法电路与通道切换电路相连接，通道切换电路分别与减法电路及读写控制电路相连接，读写控制电路连接随机存储器A；脉冲计数器分别与地址生成器、逻辑选通电路A、逻辑选通电路B、通道切换电路及读写控制电路相连接，地址生成器连接随机存储器A，随机存储器A连接减法电路，逻辑选通电路A和逻辑选通电路B皆与减法电路相连接，减法电路连接通道切换电路和读写控制电路。进一步的为更好地实现本专利技术所述图像处理系统，特别采用下述设置方式：所述加法电路内设置有数据寄存器和加法器，所述图像传感器连接数据寄存器，数据寄存器连接加法器和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种兼具图像增强功能的图像处理系统，其特征在于：包括图像增强电路、图像压缩电路、图像显示电路、图像传感器，图像传感器连接图像增强电路，图像增强电路通过总线模块与图像压缩电路相连接，图像压缩电路连接图像显示电路；图像增强电路采用可编程逻辑电路搭建，在可编程逻辑电路上还连接有随机存储器A。

【技术特征摘要】
1.一种兼具图像增强功能的图像处理系统，其特征在于：包括图像增强电路、图像压缩电路、图像显示电路、图像传感器，图像传感器连接图像增强电路，图像增强电路通过总线模块与图像压缩电路相连接，图像压缩电路连接图像显示电路；图像增强电路采用可编程逻辑电路搭建，在可编程逻辑电路上还连接有随机存储器A。2.根据权利要求1所述的一种兼具图像增强功能的图像处理系统，其特征在于：在所述可编程逻辑电路内主要构建有脉冲计数器、地址生成器、加法电路、通道切换电路、读写控制电路、逻辑选通电路A、逻辑选通电路B及减法电路，所述图像传感器与加法电路相连接，加法电路与通道切换电路相连接，通道切换电路分别与减法电路及读写控制电路相连接，读写控制电路连接随机存储器A；脉冲计数器分别与地址生成器、逻辑选通电路A、逻辑选通电路B、通道切换电路及读写控制电路相连接，地址生成器连接随机存储器A，随机存储器A连接减法电路，逻辑选通电路A和逻辑选通电路B皆与减法电路相连接，减法电路连接通道切换电路和读写控制电路。3.根据权利要求2所述的一种兼具图像增强功能的图像处理系统，其特征在于：所述加法电路内设置有数据寄存器和加法器，所述图像传感器连接数据寄存器，数据寄存器连接加法器和读写控制电路，加法器连接通道切换电路；所述减法电路内设置有基地址寄存器、寄存器及减法器，所述随机存储器A连接基地址寄存器，基地址寄存器与减法器相连接，减法器与通道切换电路相连接，逻辑选通电路A连接基地址寄存器，逻辑选通电路B连接寄存器，通道切换电路与寄存器相连接，寄存器与减法器相连接，寄存器还与读写控制电路相连接。4.根据权利要求1~3任一项所述的一种兼具图像增强功能的图像处理系统，其特征在于：所述图像压缩电路内设置有FPGA电路、存储器、PROM、随机存储器B、数字信号处理模块，FPGA电路分别与总线模块、存储器、PROM、随机存储器B及图像显示电路相连接，数字信号处理模块与FPGA电路相连接。5.根据权利要求4所述的一种兼具图像增强功能的图像处理系统，其特征在于：在所述数字信号处理模块内设置有相互连接的4个数字信号处理器，且在每一个数字信号处理器上扩展有一个随机存储器，每一个数字信号处理器皆与FPGA电路相连接。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄果，
申请(专利权)人：乐山师范学院，
类型：发明
国别省市：四川,51