一种CLAHE算法的图像增强硬件加速器制造技术

本发明专利技术公开了一种CLAHE(对比度受限的自适应直方图均衡化)算法的图像增强硬件加速器，旨在提供一种高效、资源优化的解决方案以实现图像质量的增强。本发明专利技术由直方图和灰度值映射生成器、插值器、灰度值映射DMA、灰度值映射存储器及其选通电路、灰度值映射MEM组虚拟FIFO、RGB转YUV等模块组成。其中，直方图和灰度值映射生成器负责生成每个图像块的灰度值映射，而插值器则用于进行双线性插值以平滑相邻图像块间的过渡效果。本发明专利技术在1920x1080分辨率下，最高运行频率为135.8MHz，能够达到约31.8帧每秒(fps)的处理速度。同时，相比现有技术，本发明专利技术在保持相近帧率的同时仅使用了2701个LUT、1998个FF、9片18K BLOCK RAM。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像处理，具体涉及一种clahe算法的图像增强硬件加速器。

技术介绍

1、在数字图像处理领域，图像增强是一项关键技术，它旨在通过调整图像的颜色、对比度、亮度等属性来改善图像的质量，使其更适合人眼观察或计算机视觉分析。传统的图像增强方法可以分为两大类：空间域方法和频率域方法。空间域方法直接对图像像素进行操作，而频率域方法则通过对图像的傅立叶变换后的频谱进行操作。

2、calhe(contrast adaptive logarithmic histogram equalization)算法是一种先进的空间域图像增强技术，它是基于直方图均衡化(histogram equalization，he)的一种改进方法。传统的直方图均衡化能够有效提升图像的整体对比度，但是它可能会导致局部细节的丢失以及局部区域过亮或过暗的问题。与之相比，clahe可以更好地保留图像的细节，并减少过度增强的问题。

3、clahe广泛应用于医学成像、卫星遥感、生物科学等领域，尤其适合处理那些动态范围大且需要保留细节信息的图像。例如，在医学影像中，clahe本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于CLAHE(对比度受限的自适应直方图均衡化)算法的图像增强硬件加速器，其特征在于：所述硬件加速器包括直方图和灰度值映射生成器、插值器、灰度值映射DMA、灰度值映射存储器及其选通电路、灰度值映射MEM组虚拟FIFO、RGB转YUV等模块构成；与现有技术相比，该硬件加速器不仅具有良好的实时性和增强效果，而且使用的硬件资源更少。

2.根据权利要求1所述的直方图和灰度值映射生成器，其特征在于：能实现生成直方图、修剪直方图以及生成灰度值映射三个功能；生成直方图阶段统计每个图像块的灰度直方图；修剪直方图阶段根据修剪限制值对上一阶段统计的灰度直方图进行调整；生成灰度值映射阶段根...

【技术特征摘要】

1.一种基于clahe(对比度受限的自适应直方图均衡化)算法的图像增强硬件加速器，其特征在于：所述硬件加速器包括直方图和灰度值映射生成器、插值器、灰度值映射dma、灰度值映射存储器及其选通电路、灰度值映射mem组虚拟fifo、rgb转yuv等模块构成；与现有技术相比，该硬件加速器不仅具有良好的实时性和增强效果，而且使用的硬件资源更少。

2.根据权利要求1所述的直方图和灰度值映射生成器，其特征在于：能实现生成直方图、修剪直方图以及生成灰度值映射三个功能；生成直方图阶段统计每个图像块的灰度直方图；修剪直方图阶段根据修剪限制值对上一阶段统计的灰度直方图进行调整；生成灰度值映射阶段根据调整后的直方图计算累积分布函数以创建新的灰度映射表。

3.根据权利要求1所述的插值器，其特征在于：由插值部分和yuv转rgb部分组成；插值部分根据灰度值映射表、像素灰度值和坐标，计算出像素在对应块中的映射值和插值权重，以计算出新的灰度值；yuv转rgb...

【专利技术属性】
技术研发人员：李辉，陈家耀，周毅恒，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：