水下距离选通图像双平台直方图增强及其FPGA实时处理

27卷 第5期2010年5月微电子学与计算机M ICROELECTRONICS &COM PUTERVol.27 No.5M ay 2010收稿日期:2009-04-14;修回日期:2009-06-14基金项目:国家 八六三 计划项目(2007AA 703104)基于FPGA 的实时图像改进直方图均衡化算法王德俊1,2,王建立1,阴玉梅1,王鸣浩1,2(1中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;2中国科学院研究生院,北京100039)摘 要:根据视频图像相邻两场直方图的高度相似性特点,提出了改进直方图均衡化算法.改进算法经过M AT L AB 仿真验证,并在F PGA 视频图像处理平台上硬件实现.实验证明:改进算法实现图像增强的同时简化了系统结构和逻辑设计复杂度,节约30%的硬件成本,满足视频图像处理的实时性要求.关键词:现场可编程门阵列;直方图均衡化;串行总线;硬件描述语言中图分类号:T N 911.73 文献标识码:A 文章编号:1000-7180(2010)05-0087-03Algorithm of Improved Histogram Equalizationfor Real Time Image Based on FPGAWANG De jun 1,2,WANG Jian li 1,YIN Yu mei 1,WANG M ing hao 1,2(1Changchun Institute of Optics,Fine M echanics,Chinese Academy of Sciences,Changchun 130033,China;2Graduate School of Chinese A cademy of Sciences,Beijing 130039,China)Abstract:According to the character i stics of the highly comparability of histogram by cont iguous field of video image,an improved histogr am equalization algor ithm for video image processing system is proposed.T his paper validates the im proved histogram by using MA T LA B emulat ion and implement it based on F PGA video image processing system.T he ex per iment indicats that the impr oved alg orithm r ealize iamge enhancement,predigests the structur e of system and complex i ty of log i stic design,saves thir ty per cents hardw ar e cost and meets curr ently standard video image for the real time re quirement.Key words:F PGA;histogram equalization;I2C;VHDL1 引言直方图均衡化算法是空域图像增强技术的重要算法,是图像压缩、图像分割和图像识别等后续图像处理的基础,在图像预处理技术中有广泛的应用[1].目前,针对视频图像的直方图均衡化算法均采用高性能处理器和高速存储器结合的图像处理系统实现.大量硬件存储资源的使用提高了逻辑设计复杂度和系统成本,不满足视频图像处理的低成本要求.文中根据视频图像相邻两场直方图的高度相似性和直方图均衡化算法特点,改进视频图像直方图均衡化算法.使用MATLAB 完成仿真验证并在FPGA视频图像处理平台上硬件实现.2 改进直方图均衡化算法和仿真验证2.1 直方图均衡化算法原理直方图均衡化是使用累积函数对灰度值进行调整,把原图像的直方图变换为均匀分布的形式,通过增加像素灰度值的动态范围达到增强图像整体对比度的效果.对图像空间域点的增强通过函数t =EH (s)完成,t 、s 分别为目标图像和原图像在点(x ,y )像素的灰度值,在均衡化处理时,增强函数EH 需要满足两个条件:增强函数EH (s )在0!s !L -1的范围内是一个单调递增函数;对0!s !L -1应有0!EH (s)!L -1.第一个条件保证原图像各灰度级在增强处理后仍保持从黑到白(或从白到黑)排列次序,第二个条件保证增强处理后灰度值的动态范围的一致性.累计分布函数满足上述条件且能将s 的分布转换为t 的均匀分布[2].p r (r )和p s (s)分别代表图像变换前后的概率密度函数,由基本概率理论可得到p s (s)的表达式为p s (s)=p r (r )|d rd s|(1)由式(1)得到p s (s )中变量s 表达式为s =T (r )=∀r 0pr (w )d w (2)因此,|d rd s|表达式为|d r d s |=d d r [∀r0p r(w )d w ](3)将式(3)代入式(1)得p s (s)=1,由此可知p s (s)的结果始终服从均匀分布与p r (r )的形式无关.应用于数字图像处理时,图像的直方图表达式为p s (s k )=n k /n,0!s k !1;k =0,1,#L -1(4)式中,p s (s k )代表原图像第k 个灰度级出现的概率,n k 代表相应灰度的像素个数,n 代表总的像素数.以n k 为自变量,p s (s k )为函数得到的曲线就是数字图像的直方图[3].具体公式为t k =EH (s k )=∃k j=1n j /n =∃kj =1P s (s j ),0!t k ,s k !k ;k =0,1,#L -1(5)由式(5)可见,根据原图像直方图的统计规律可计算出均衡化后各像素的灰度值完成对数字图像的直方图均衡化处理[4].2.2 算法的改进和仿真验证由直方图均衡化算法原理可知算法实现分为图像的直方图统计、均衡化和映射三部分.在视频图像处理中,在场正程期需完成直方图的统计并存储图像数据,场消隐期完成直方图均衡化处理.最后将存储的图像数据根据均衡化结果映射输出得到增强图像.因此,目前图像处理系统均采用高性能处理器和高速存储器相结合,使用存储器的乒乓操作实现视频图像直方图均衡化算法.由于高性能存储器和乒乓操作技术的的使用提高了逻辑设计复杂度和系统成本,不满足视频图像处理的工程化要求.文中根据视频图像相邻两场直方图的高度相似性特点对算法进行改进.在实现视频图像直方图均衡化算法时,直接将前一场图像直方图统计和均衡化结果作为当前场图像的映射数据输出.以上方法避免了外部存储器的频繁读写操作,简化了系统结构和逻辑设计的复杂度,节省了运算时间.降低了视频图像处理系统的硬件成本.改进算法使用M ATLAB 完成功能仿真.把一幅图像奇数行和偶数行数据分别作为视频图像的奇偶场,将奇场统计和均衡化结果作为偶场映射关系输出,偶场按照相同方法处理后将均衡化后奇偶场数据合成新图像.实验表明:基于视频图像相邻两场图像直方图的相似性改进的直方图均衡化算法与直接对图像进行直方图均衡化得到图像熵值分别为5.602bit 和5.585bit,达到预期效果.仿真结果如图1所示.图1 改进算法的M AT L AB 仿真图3 直方图均衡化算法的FPGA 硬件实现过程3.1 改进算法针对FPGA 实现的仿真优化为满足视频图像处理的实时性要求并发挥FP GA 在并行处理方面的优势,设计中对直方图均衡化算法采取以下优化措施[5 6].直方图均衡化算法需统计每场图像的直方图,在FPGA 内使用VH DL 语言编写直方图统计模块.由于FPGA 内实现浮点型数据运算相对复杂且消耗较多逻辑资源,在对图像进行直方图统计时将各灰度级像素点的个数作为直方图数据,避免使用浮点型数据运算.对直方图进行均衡化处理,得到原灰度到均衡化后灰度映射关系表,在显示时按照新的映射关系对原图像各像素点进行映射,算法优化后88微电子学与计算机2010年的公式为t %k =EH (s %k )=∃kj =1P s (s k )&(L -1)n ,0!t x ,s k !1;k =0,#L -1(6)式中,t %k 对应原灰度级为k 的像素均衡化后灰度值.t %k 取整作为均衡化后的灰度值,以上操作使数据范围从[0~1]扩大到[0~L -1],避免浮点数操作的同时也保证了均衡化后灰度的精度.算法中的乘法和除法运算可以利用FPGA 中内嵌乘法器模块实现,提高了运算速度同时节约了FPGA 中的逻辑资源[7].使原来需要有多个DSP 模块的Stratix 以上型号FPGA 完成的任务仅采用低成本的Cy clone II 即能实现,进一步节约了硬件成本.改进算法利用Altera 公司提供的LPM 基本宏功能模块和LogicLock 逻辑锁定技术在集成开发环境QuartusII5.1上完成仿真.经以上优化后得到仿真结果如图2所示.图2 优化算法在Q uartusII 5.1的仿真图3.2 实现改进算法的FPGA 硬件平台系统采用Altera 公司Cyclone II 芯片EP2C5Q208C8作为核心处理器,利用Cyclone II 内部集成锁相环和全局时钟网络灵活的管理时钟,内嵌乘法器模块提高了DSP 处理能力.使用视频编解码芯片SAA7121和SAA7113完成模拟视频信号和数字视频信号之间的转换.CCD 模拟相机和监视器作为视频输入输出设备[8].系统框图如图3所示.图3 基于F PGA 的图像处理平台4 实验结果与分析系统QuartusII5.1软件上完成仿真设计,其中FPGA 内部各软件模块使用硬件描述语言VHDL 编写.实验结果表明,均衡化后图像动态范围增加,图像对比度明显增强,达到了预期效果.实验获得的原视频图像和均衡化后图像及其各自直方图如图4、图5所示.图4原图像及其直方图图5 均衡化后图像及其直方图5 结束语文中利用视频图像相邻两场直方图的高度相似(下转第94页)89第5期王德俊,等:基于FPGA 的实时图像改进直方图均衡化算法陷,来减少类似的情况对其的限制,真正达到身份识别系统的要求.7 结束语为了解决角点定位不准和计算量过大而导致的定位时间过长等问题,提出了一种新的角点定位方法,该方法采用外切圆滚动的方式,通过判断外切圆与掌纹边缘线的交点个数,对角点的大致位置进行几次筛选,最终确定角点的精确位置,并在此基础上建立坐标系.最后以正方形内接圆的方式来提取ROI区域,结合掌纹特征及相关知识对纹线特征进行提取和匹配.实验的结果表明该角点检测算法不但能快速准确地对角点进行定位,而且能有效地提高匹配效率.参考文献:[1]王萌,阮秋琦.掌纹图像的获取及其预处理[J].计算机应用研究,2007,24(6):161-163.[2]张磊,冯贵玉.一种新的掌纹图像感兴趣区域提取算法[J].计算机工程与应用,2007,43(8):40-42.[3]N irupama Sr inivasan.Evang elia micheli-tzanakou.palmprint recog nition:a new algor ithm for co rner detection us ing palm anatomy features[C]//International W orkshop onM easurement Systems for Homeland Security,Cont raband Detection and Personal Safety.A lexandria,VA,U nited States:IEEE Pr ess,2006,10(18/19):6-9.[4]K im M young ho,Kim M in,L ee K waehi.L ocalizationmethod using vecto r histo gram[C]//International Confer ence o n Smart M anufactur ing Applicat ion,Gyeonggi-do.South Korea:IEEE Press,2008:581-584.[5]W ang zhong,Hao Y an-L ing.Bisectional edge extractionalgor ithm based on mathematical mor phology[J].Journal Of Harbin Engineering U niv ersity(S1006-7043),2007, 28(10):1116-1121.[6]Doublet Julien,L epetit Oliv ier,Revenu M arinette.Contactless palmpr int authentication using circular gabor filter and approx imated string matching[C]//International Con fer ence on Signal and Image Processing.Honolu,U nited States:IEEE Pr ess,2007:511-516.作者简介:李 艳 女,(1983-),硕士研究生.研究方向为数字图像处理、模式识别.吴贵芳 男,(1978-),博士,副教授.研究方向为数字图像处理、模式识别.戴高乐 男,(1985-),硕士研究生.研究方向为虚拟现实.李继杰 男,(1984-),硕士研究生.研究方向为图像处理.(上接第89页)性改进算法并在FPGA硬件平台上实现,为后续图像处理提供了基础.实验结果表明,该系统能够实时实现改进的直方图均衡化算法,验证了MATLAB 前期仿真结果,达到了预期目标.文中提出利用视频图像相邻两场直方图的高度相似性特点完成直方图均衡化算法的思想简化了系统结构和逻辑设计复杂度,节省了运算时间和30%的硬件成本.这一思想也可适用于与直方图相关的视频图像处理算法.参考文献:[1]李旭辉,慈林林,胡双演,等.低对比度图像增强算法研究[J].微电子学与计算机,2008,25(6):71-73.[2]许廷发,秦庆旺,倪国强.基于DM642融合系统的AT rous小波实时图像融合算法[J].光学精密工程,2008, 16(10):2045-2050.[3]章毓晋.图像工程(上册)图像处理[M].2版.北京:清华大学出版社,2006:90-93.[4]周鲜成,申群太,王俊年.基于微粒群的图像增强算法研究[J].微电子学与计算机,2008,25(4):42-44.[5]吉伟,黄巾,杨靓,等.基于FPGA的32位浮点加法器设计[J].微电子学与计算机,2008,25(6):209-211. [6]童超,金庆辉,赵建龙.一种用于POCT的嵌入式实时图像采集处理系统[J].光学精密工程,2008,16(4):720-725.[7]Amos T almi.FarAway(r)-shoo t v ideo through haze,mistand smoke[J].SPI E,2005(5811):67-74.[8]贺明,王新赛.N ios I I的红外图像实时跟踪系统设计[J].电光与控制,2008,15(3):93-96.作者简介:王德俊 男,(1984-),硕士研究生.研究方向为数字图像处理.王建立 男,(1971-),博士,研究员,博士生导师.研究方向为电跟踪控制技术.阴玉梅 女,(1960-),副研究员,高级实验师.研究方向为电磁兼容性.王鸣浩 男,(1981-),博士研究生.研究方向为数字图像处理.94微电子学与计算机2010年。

２０２０年第５期Ｎｏ．５　２０２０ＪＯＵＲＮＡＬＯＦ　ＡＮＨＵＩ　ＶＯＣＡＴＩＯＮＡＬ　ＣＯＬＬＥＧＥ　ＯＦ　ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ　＆　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ安徽电子信息职业技术学院学报第１９卷（总第１１０期）Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｎｏ．１１０　Ｖｏｌ．１９摘 要：在分析算法原理的基础上，提出了基于FPGA 的直方图均衡实现方法，采用并行流水线模块的方式实现，在很大程度上提高了算法的实时性。

对分辨率为1600×1200每秒60帧的实时视频进行了实验验证，结果表明基于FPGA 的直方图均衡算法适合低照度的高分辨率视频的实时增强处理。

关键字：图像增强；FPGA ；直方图均衡；实时处理中图分类号：TP391 文献标识码：ADesign and Implementation of Histogram Equalization Image Enhancement AlgorithmBased on FPGAJiao Huihua基于ＦＰＧＡ的直方图均衡图像增强算法设计及实现焦慧华（琼台师范学院，海南 海口 571127）[文章编号] １６７１－８０２Ｘ（２０２０）０５－０００９－０６强技术将会发挥更为重要的作用。

二、直方图均衡算法原理直方图描述了一幅图像的概貌，简单讲，灰度级直方图就是反映一幅图像中灰度级与出现这种灰度的概率之间的关系图。

设变量Ｒ代表图像中象素灰度级，在图像中，象素的灰度等级可作归一化处理，这样，Ｒ的值将限定为０≤Ｒ≤　１。

对于一幅给定的图像而言，每一个象素取得［０，１］区间内的灰度级是随机的，也就是说，Ｒ是一个随机变量。

假定对每一瞬间它们是连续的随机变量，那么，就可以用概率密度函数来表示原始图像的灰度分布［２］。

如果用直角坐标系中的横轴代表灰度级Ｒ，用纵轴代表灰度级的概率密度函数，这样就可针对一幅图像在这个坐标系中作曲线来。

这条曲线在概率论中就是分布密度曲线。

基于FPGA水下激光距离选通成像处理
 摘要：水下激光距离选通成像中要对水下距离选通图像进行增强处理。

水下图像通常具有噪声大、对比度差、照度不均匀的特点。

通过分析水下图像的成像特点，针对引起图像降质的因素进行增强算法设计，提出了基于帧叠加去噪与双平台直方图变换相结合的视频增强算法。

可实现目标信息增强的同时抑制背景，将目标和背景区别处理。

算法以Xilinx 公司的XC5VLX50T 系列FPGA 芯片为核心，使用到了软核Microblaze、片内BLOCKRAM、外部SRAM 等资源设计硬件系统，并已在水下选通成像系统中得到有效应用。

 
 0 引言
 水下激光距离选通成像技术是当下较为成熟的水下光电成像技术之一，对于提高水下成像系统的成像质量具有良好的效果。

水下距离选通成像技术的应用，可以将水下光电成像设备的探测距离提高3～5倍。

在水下激光距离选通技术的基础上，选取适当的水下图像增强技术，将会使整个选通成像系统的成像质量得到大幅提升[1-3]。

实时视频增强技术在水下激光距离选通成像设备上的应用，对激光选通成像技术的小型化应用有着非常重要的意义。

基于FPGA的实时图像增强设计姜文涛;陈卫东;钱钧;陆阳;贺峻峰;原琦;柴继河;梁红军【期刊名称】《应用光学》【年(卷),期】2010(31)6【摘要】局部直方图均衡是以全局直方图均衡化方法为基础,对图像中每个像素点所在的邻域范围求出灰度转换函数,然后仅应用在该中心点处.为了提高算法的运算速度,特别是在处理视频图像时,采取传统的DSP的设计方法在速度上很难满足需要,因此,利用FPGA实现是一个很好的选择.为使局部直方图均衡方法能够在FPGA上具体实现,从空间域的角度改进了图像灰度直方图均衡算法,并利用VHDL语言对算法进行了完全可综合的RTL级描述,最后在硬件平台上验证了结果.【总页数】4页(P965-968)【作者】姜文涛;陈卫东;钱钧;陆阳;贺峻峰;原琦;柴继河;梁红军【作者单位】西安应用光学研究所,陕西,西安,710065;西安应用光学研究所,陕西,西安,710065;西安应用光学研究所,陕西,西安,710065;西安应用光学研究所,陕西,西安,710065;西安应用光学研究所,陕西,西安,710065;西安应用光学研究所,陕西,西安,710065;西安应用光学研究所,陕西,西安,710065;西安通信学院,数理教研室,陕西,西安,710106【正文语种】中文【中图分类】TN911.73【相关文献】1.提高ASIC验证的速度与可视性基于FPGA的ASIC/SoC原型设计及基于FPGA 的系统在实时硬件速度下可以实现100%的内部信号可视性 [J], Mario Larouche2.FPGA 实时图像增强系统的设计与实现 [J], 程岳;杨立成;谢建春3.基于DSP和FPGA的嵌入式实时图像增强系统 [J], 王静轩;尹传历4.一种基于FPGA的实时图像增强处理系统设计与实现 [J], 王闯5.基于FPGA的直方图均衡图像增强算法设计及实现 [J], 焦慧华因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

改进直方图匹配和自适应均衡的水下图像增强
周辉奎;章立;胡素娟
【期刊名称】《红外技术》
【年(卷),期】2024(46)5
【摘要】为了更有效地改善水下图像的颜色,进一步提升图像的对比度和清晰度,提出改进直方图匹配和自适应均衡的水下图像增强方法。

以像素均值最大的通道图像的直方图作为基准,对各通道图像分别进行直方图匹配,校正水下图像的颜色偏差;充分利用HSI颜色空间中颜色分量与明度分量的独立性,对明度分量进行自适应的局
部直方图均衡化,进一步提升图像的对比度和清晰度。

主、客观的实验数据显示,相
对于部分现有方法,本文方法对水下图像增强后的视觉效果更优,信息熵、平均梯度、水下图像质量指标(Underwater Image Quality Measures,UIQM)和结构相似性
指数(Structural Similarity Index Measure,SSIM)的值更高。

因此,本文方法对水
下图像具有更有优的增强效果。

【总页数】7页(P532-538)
【作者】周辉奎;章立;胡素娟
【作者单位】江西旅游商贸职业学院艺术传媒与计算机学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP391
【相关文献】
1.基于自适应动态限幅的水下图像增强算法改进
2.基于非下采样Contourlet变换系数直方图匹配的自适应图像增强
3.基于色彩均衡和多权重融合的水下图像增强算法
4.基于自适应色彩均衡及改进IBLA的水下图像增强
5.基于色彩均衡和图像融合的水下图像增强方法研究
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基于FPGA的增强型图像采集处理系统的设计与实现基于FPGA的增强型图像采集处理系统的设计与实现摘要：本文基于FPGA技术，设计并实现了一种增强型图像采集处理系统。

该系统采用了Xilinx公司的FPGA芯片作为主控芯片，并根据图像采集处理的需求设计了相应的硬件电路。

通过该系统，能够对图像进行高效、准确的采集和处理，提高了图像处理的实时性和稳定性，具有较高的应用价值。

关键词：FPGA；图像采集处理；实时性；稳定性一、引言图像采集和处理是计算机视觉领域的重要研究方向之一。

在很多应用中，如医学影像分析、机器视觉、安防监控等，需要对图像进行实时采集和处理，以提取图像的有效信息。

然而，传统的图像采集与处理系统存在一些缺陷，如处理速度慢、实时性差、稳定性差等。

因此，设计一种基于FPGA的增强型图像采集处理系统具有重要的研究价值。

二、系统设计1. 系统架构本文设计的增强型图像采集处理系统主要包括两个模块：图像采集模块和图像处理模块。

其中，图像采集模块用于获取外部图像信号，并将其转换为数字信号输入到FPGA芯片中。

图像处理模块负责对采集到的图像进行处理，并输出处理结果。

2. 图像采集模块设计图像采集模块的设计基于FPGA芯片集成的高速ADC模块。

该模块能够将外部模拟信号转换为数字信号，并通过FPGA芯片的接口输入到系统中。

为保证采集的图像数据质量，我们选择了高分辨率、低噪声的ADC芯片，并根据系统需求进行了适当的配置。

3. 图像处理模块设计图像处理模块的设计主要包括图像预处理和图像算法两个部分。

图像预处理主要包括图像去噪、图像增强、图像滤波等处理方法，用于提取图像的有效信息。

图像算法部分根据具体应用需求设计，如图像分割、边缘检测、目标识别等。

为了提高系统的实时性，我们采用了流水线处理的方式，将多个处理步骤并行进行，减少了处理时间。

三、系统实现1. FPGA芯片编程本文选择了Xilinx公司的FPGA芯片作为主控芯片。

基于直方图均衡的图像增强及其FPGA实现
曹叶;戎蒙恬
【期刊名称】《电子设计应用》
【年(卷),期】2009(000)006
【摘要】直方图均衡是一种简单且有效的图像增强技术.它以概率论为基础,运用灰度点运算来实现直方图变换.本文对直方图均衡算法进行了分析,在此基础上提出用FPGA来实现直方图均衡的算法,并给出了具体的实现步骤.该方法可以快速准确地对图像进行均衡化,整个系统处理一帧数据的时间约为17ms.结果表明,该方法达到了提高图像对比度和图像质量的预期目标.
【总页数】4页(P86-88,92)
【作者】曹叶;戎蒙恬
【作者单位】上海交通大学电子工程系;上海交通大学电子工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.基于FPGA的直方图均衡化实现 [J], 李成诚;乔东海
2.基于FPGA的灰度图像直方图均衡化实现 [J], 侯大勇;曹峰;王昱煜;
3.多子直方图均衡微光图像增强及 FPGA 实现 [J], 陈莹;朱明
4.基于FPGA的自适应直方图均衡算法的研究与实现 [J], 贺聪; 胡乃瑞; 李玉峰
5.基于FPGA的直方图均衡图像增强算法设计及实现 [J], 焦慧华
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一种基于FPGA的实时图像增强处理系统设计与实现
王闯
【期刊名称】《航空计算技术》
【年(卷),期】2018(48)5
【摘要】视觉传感器暴露在雾霾、沙尘等复杂环境时,可见光图像的品质急剧下降,通过图像增强算法可以还原场景本来面貌并改善画面的质量.设计了一种基于FPGA的实时图像增强处理系统,利用FPGA硬件化并行处理的特点,通过RTL级逻辑资源综合实现了双边滤波图像增强算法,并通过分时复用及多级并行流水设计,使系统达到了全实时的处理速度,算法处理延迟小于5.9 ms,满足了实时视频处理的性能要求.
【总页数】3页(P255-256,260)
【作者】王闯
【作者单位】航空工业西安航空计算技术研究所,陕西西安710068
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.41
【相关文献】
1.一种基于FPGA和PCI总线的天文图像实时采集与处理系统的设计 [J], 唐清善;费玮玮;蔡惠智;杨力;李亚捷
2.基于DSP+FPGA的IRFPA实时图像数字处理系统设计与实现 [J], 何健;胡旭;李勃;洪建堂
3.一种基于DSP+FPGA系统架构的雷达实时信号处理系统的设计与实现 [J], 韩
涛;孙娟;刘汝猛;裘磊
4.基于FPGA的图像增强处理系统的设计与实现 [J], 韩娟娟;邓文怡;娄小平
5.基于FPGA+DSP的实时图像处理系统设计与实现 [J], 罗戈亮;鲁新平;李吉成因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于FPGA的舰船导航系统的双通道图像处理技术研究梁东莺1，李粤平2(1. 深圳信息职业技术学院，广东深圳 518172；2. 哈尔滨工业大学深圳研究分院，广东深圳 518172)摘要: FPGA系统的应用使得舰船导航系统的数据处理能力和抗干扰能力获得极大提高，尤其在导航系统的图像收集和处理方面，基于FPGA系统的控制器能够实时处理大量通道的并发图像数据，因此其在舰船导航领域有着巨大的开发价值。

本文设计舰船导航系统的硬件电路，并对内部的重要功能子模块进行介绍。

在对图像收集的过程中，由于干扰的存在，因此设计了滤波环节，能够强化图像数据的准确度，最后采用正弦波和方波模拟双通道的输入信号，对该图像处理电路的功能进行仿真。

关键词：FPGA；双通道；图像处理中图分类号：TP391 文献标识码：A文章编号： 1672 – 7619(2017)6A – 0123 – 03 doi：10.3404/j.issn.1672 – 7619.2017.6A.041Research on dual-channel image processing technology of shipnavigation system based on FPGALIANG Dong-ying1, LI Yue-ping2(1. Information Center, Shenzhen Institute of Information Technology, Shenzhen 518172, China;2. Harbin Institute of Technology, Shenzhen, 518172, China)Abstract: The application of FPGA system makes the data processing capability and anti-jamming capability of ship navigation system greatly improved. Especially in the image collection and processing of navigation system, the controller based on FPGA system can deal with concurrent image data of large number of channels in real time, So its navigation in the field of navigation has a huge development value. In this paper, the hardware circuit of the ship navigation system is de-signed, and the important function sub-module is introduced in detail. In the process of image collection, due to the existence of interference, so the design of the filter link, to enhance the accuracy of image data, and finally the use of sine wave and square wave analog dual-channel input signal, the image processing circuit function The simulation.Key words: FPGA；dual channel；image processing0 引　言在舰船导航系统中，图像数据的准确度对导航的精确性有着很大的影响，而图像数据包含了红外图、高清图、矢量图等各种形式，以满足舰船在不同环境下的导航需求[1]。