基于FPGA的光纤图像实时处理方法

摘要

本发明公开了一种基于FPGA的光纤图像实时处理方法,通过对光纤图像的实时处理，区分出屏幕中纤芯的位置区域，实施背景、包层、纤芯三者亮度值分析，针对当前的数据处于背景、包层还是纤芯区域，然后实施不同算法对图像处理，从而解决光纤包层图像质量不均匀、包层和背景过渡处有尖峰、背景显示中有水纹、杂散光汇聚成光斑等问题。本发明利用可编程的FPGA器件实现对光纤图像的实时处理，提高图像质量，提高图像判断和图像识别的准确率。

主权项

一种基于FPGA的光纤图像实时处理方法，其特征在于，包括有以下步骤：（1）对屏幕中一帧图像信号中某一列的整列数据信号进行分析，计算出光纤包层的上边缘所对应的行数，然后再针对该包层中某一行像素信号进行分析，计算出光纤端面的列数，再通过对光纤特性的分析，计算出光纤纤芯的区域；（2）通过大量实验获取光纤显示图像中背景、包层和纤芯的亮度信号值，确保该数据具有普遍性，通过对所述背景、包层和纤芯的亮度信号值的分析，将纤芯区域内亮度的最小值来代替光纤的背景亮度值，记为g；（3）获取光纤显示图像中水纹和杂散形成的光斑区域的亮度值，作为判决的富裕度；（4）根据不同的区域采用不同的判决标准对图像信号的数值进行修正，最终实现背景亮度的归一化处理、光纤包层和背景亮度的平滑过渡、包层亮度的归一化处理、纤芯的完美显示；（5）通过FPGA对高速实时图像信号的处理，可判断出当前数据是否处于纤芯区域，如果处于纤芯区域，将当前数据直接送显示，用于保留纤芯的实际信息和背景判决的原始数据；如果处于非纤芯区域，并且当前数据大于某一固定值，则使用数值为g的亮度值来代替当前数据，然后将数据送液晶显示；如果当前数据小于某一固定值，则使用包层平均亮度值来代替当前数据；其余的数据采用直接送液晶显示。