基于FPGA平台的高还原度空域图像缩放方法

摘要

本发明公开了一种基于FPGA平台的高还原度空域图像缩放方法，该方法基于传统的零阶差值算法并进行改进，利用空域中临近像素信息的相关性，对空域彩色图像的亮度和色度分量分别进行缩放处理，从而实现图像细节还原度较高的图像缩放操作。该方法应用于对清晰度要求较高的实时视频图像的缩放功能。该方法所使用的软件包括像素信息缓存模块时钟调整模块、临近相关像素提取模块、双线性系数统计模块和输出值计算模块，应用于对清晰度要求较高的实时视频图像的缩放功能。本发明中公开的方法能够应用在不同场景中来对图像进行任意比例的缩放，同时最大限度的保留图像细节，满足对于图像清晰度和分辨率的要求。

主权项

一种基于FPGA平台的高还原度空域图像缩放方法，其特征在于，该方法所使用的软件包括像素信息缓存模块时钟调整模块、临近相关像素提取模块、双线性系数统计模块和输出值计算模块，该方法的具体步骤如下：像素信息缓存模块与时钟调整模块，根据视频缩放比例计算需要缓存的像素数量，并利用RAM资源进行缓存，缓存深度由缩放比例决定；基于源图像尺寸和缩放比例对目标图像进行映射，得到目标图像中每个像素点在源图像中的坐标；同时根据缩放后的数据量调整输出的时钟域，以达到输入输出数据效率平衡； 临近相关像素提取模块，根据输入数据和调整后的输出数据速度进行RAM数据的读取和覆盖，并提取出与目标像素点临近的4个参考点的像素值；把缓冲过的数据中相应位置相邻两行各提取出两个像素点，组成需要处理的2*2像素矩阵；双线性系数统计模块，对每一个像素的2*2参考点矩阵，根据像素信息缓存模块计算出的目标图像各点在源图像中的坐标，计算出源图像每个参考点对于目标点的相应加权系数；输出值计算模块，利用以上步骤求出的相关点矩阵和系数分别进行加权滤波，计算出滤波后的像素值，并配合相应同步信号输出。