一种基于FPGA平台的自适应图像清晰度评价算法

摘要

本发明公开了一种基于FPGA平台的自适应图像清晰度评价算法，包括像素信息缓存模块、时钟调整模块、图像缩放去高频干扰模块、图像平滑模块、高频分量提取模块和统计输出模块。本发明利用空域中图像临近像素信息的相关性，对图像噪声等干扰信息进行有效抑制，同时对图像内景物边缘的高频分量进行筛选和提取，并通过统计功能快速反馈当前场景物体的清晰度，无论是图像场景适应性还是系统实时性都具有良好表现。

主权项

一种基于FPGA平台的自适应图像清晰度评价算法，包括像素信息缓存模块、时钟调整模块、图像缩放去高频干扰模块、图像平滑模块、高频分量提取模块和统计输出模块，该方法的具体步骤为：i 图像输入；ii 像素信息缓存模块根据视频缩放比例计算所需缓存像素的行数，并存至RAM资源中；同时时钟调整模块根据缩放后的图像数据量，减小输出驱动时钟频率，从而达到输入输出数据率相等；iii 图像缩放去高频干扰模块根据输出驱动时钟读取RAM数据，按相应比例和位置找出输出像素在RAM中的4个临近像素点，形成2*2参考矩阵，并根据输出像素点与矩阵各点的距离计算加权系数，得出输出像素值；iv 图像平滑模块对缩放后的图像进行RAM缓存，并根据不同场景的图像增益调整平滑系数，对图像进行5*5低通滤波和非线性滤波，进一步去除噪声干扰；v 高频分量提取模块先对图像进行缓存，并形成5*5像素阵列，然后根据图像增益变化进行对比度线性拉伸，补偿前端增益，再利用二阶微分卷积模板对图像进行水平、垂直和正负45度角卷积并取两个较大分量进行归一化，当作该点的边缘强度，从而串行输出各点的有效高频分量值；vi 统计输出模块根据图像大小和预设的统计区域，对图像中各点的高频分量进行加权和累加，最终输出以帧为单位的清晰度评价值。