快速视频去雾改进算法的FPGA实现

作     者：庞宇 吴天次 王元发 贾美平 周前能 Pang Yu;Wu Tianci;Wang Yuanfa;Jia Meiping;Zhou Qianneng

作者机构：重庆邮电大学光电信息感测与信息传输实验室重庆400065 重庆西南集成电路设计有限责任公司重庆401332 

出 版 物：《计算机应用研究》 (Application Research of Computers)

年 卷 期：2024年第41卷第6期

页      面：1803-1807页

学科分类：1305[艺术学-设计学（可授艺术学、工学学位）] 13[艺术学] 08[工学] 081104[工学-模式识别与智能系统] 0804[工学-仪器科学与技术] 081101[工学-控制理论与控制工程] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：重庆市自然科学基金资助项目(cstc2021jcyjmsxmX0590) 重庆市技术创新与应用发展专项重点项目(cstc2021jscx-gksbX0038) 重庆教委科学技术研究计划资助项目(KJQN202300637) 

主　　题：内窥镜 视频去雾 暗通道先验 FPGA 实时处理 

摘      要：内窥镜去雾算法在医疗领域具有广泛应用,为临床医生提供清晰、实时的图像。去雾技术虽然已经取得较大的进步,但去雾算法的复杂度较高,在内窥镜等复杂情况下硬件实现较为困难。为了在硬件上实现内窥镜实时去雾效果,对暗通道先验算法进行改进,降低硬件资源消耗和时间复杂度。该改进算法选择适合硬件的大气光照强度估计值、透射率补偿值以及采用流水线结构实现有雾图像的处理。采用Xilinx的ZYNQ7020实现该算法硬件电路,实时处理分辨率为640×480的视频图像,速度可达到260 fps,消耗LUT仅为1.28 K,寄存器619个单元。实验结果表明,相比于传统算法,改进算法具有处理速度快、功耗低、可移植性强的特点,满足内窥镜需要实时处理视频的要求。