【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及實時圖像處理的，特別涉及一種圖像增強系統、方法及介質。
技術介紹
1、單ccd或cmos彩色圖像傳感器是在其表面覆蓋彩色濾波陣列(color?filterarray,cfa)而成。其中，拜耳陣列是一種特殊的濾波器排列方式，它使用紅、綠、藍三種顏色的濾鏡組成馬賽克布局。
2、在拜耳陣列中，綠色像素的數量是紅色和藍色像素數量之和，這是因為人眼對綠色更為敏感。常見的拜耳陣列的排列方式有rggb、grbg、gbrg、bgrg四種。
3、由覆蓋有拜耳陣列的圖像傳感器輸出的圖像為bayer圖像（拜耳圖像），實際上是未經去馬賽克處理的單色圖像，它缺失了空間色彩通道的采樣。拜耳圖像中每一像素只有r、g、b中的一種分量，為了實現圖像的彩色顯示，需要利用demosaic（去馬賽克）算法進行bayer圖像插值計算，將每一像素恢復成完整的rgb三分量數據，實現圖像增強，最終獲得一張高質量的彩色圖像。
4、現有的去馬賽克算法大體分為兩類：第一類是以經典的雙線性插值為代表的線性插值，這種算法容易造成邊緣信息的丟失和模糊，在硬件的角度可以提高吞吐率，但恢復的圖像主觀視覺較差，容易產生鋸齒效應。第二類是以hamilton和kimmel代表的引入方向算子的邊緣檢測插值，引入邊緣檢測先恢復綠色分量、再恢復紅藍，重建圖像質量得到較大提高。但在邊緣緊密或紋理細致的區域存在彩色摩爾條紋，同時由于其相對復雜且恢復圖像流程不符合硬件邏輯的實時處理，因此不易硬件實現。
5、中國專利cn?118158551?b公開了
6、中國專利cn?109104595?b提供了一種實時圖像處理中hamilton自適應插值的fpga實現方法。該專利利用6個行ram對原始bayer數據循環緩沖，利用2路g分量恢復并行運算，3路r、b分量并行運算、流水線處理，數據同步等方法，在fpga上實現了hamilton自適應插值算法。本申請設置的硬件架構及所使用的去馬賽克算法與該專利不同，且硬件實現所節約的資源更多。
7、中國專利cn?116797679?a公開了一種基于fpga的bayer圖像解碼系統。該專利基于邊緣感知算法，對目標像素的原始綠色像素值進行修正，提高了解碼后圖像的平滑性以及去馬賽克的效果。本申請提出對寄存器的設置，以解決該專利不能滿足任意數量的像素數據的實時處理；且本方案的去馬賽克算法與該專利不同。
技術實現思路
1、本專利技術提出一種圖像增強系統、方法及介質，可至少解決上述技術問題之一。
2、為實現上述目的，本專利技術提出了以下技術方案：
3、一種圖像增強系統，包括：
4、(n-1)個相互串聯的行緩存fifo，用于逐行接收輸入的bayer數據，并輸出行圖像數據至對應的行緩存寄存器；其中，n≥3；
5、n個行緩存寄存器，用于緩存當前輸入的行圖像數據及行緩存fifo輸出的行圖像數據；基于每個時鐘周期，任一行緩存fifo、當前輸入的行圖像數據分別傳輸的t個像素點，設置緩存級數，以同時輸出n行圖像數據且任一行圖像數據至少為五個像素點；
6、demosaic模塊，用于接收行緩存寄存器輸出的圖像數據，逐行計算g分量；接收并復用g分量緩存fifo輸出的g分量，逐行計算非g分量；輸出每一行圖像數據的rgb分量；
7、g分量緩存fifo，用于接收demosaic模塊計算的任一行的g分量，并輸出至對應的g分量寄存器；每個g分量緩存fifo的容量為任一行緩存fifo容量的一半；
8、g分量緩存寄存器，用于緩存g分量緩存fifo輸出的任一行的g分量，輸出至demosaic模塊；每個g分量緩存寄存器的容量為任一行緩存寄存器容量的一半。
9、進一步地，所述同時輸出n行圖像數據且任一行圖像數據至少為五個像素，包括：
10、t=1，任一行緩存寄存器的行數據有效信號及緩存的行圖像數據，均緩存四級，使得有效信號為1時，任一時鐘周期輸出的行圖像數據中，行緩存寄存器第二級緩存的任一像素點至少具有與其相鄰的左側2個像素點和右側2個像素點。
11、進一步地，所述有效信號包括，行數據有效信號、行緩存寄存器第一級緩存的行數據有效信號、行緩存寄存器第二級緩存的行數據有效信號、行緩存寄存器第三級緩存的行數據有效信號、行緩存寄存器第四級緩存的行數據有效信號。
12、進一步地，所述同時輸出n行圖像數據且任一行圖像數據至少為五個像素，包括：
13、t≥2，任一行緩存寄存器的行數據有效信號及緩存的行圖像數據，均緩存兩級，使得有效信號為1時，任一時鐘周期輸出的行圖像數據中，行緩存寄存器第一級緩存的任一像素點至少具有與其相鄰的左側2個像素點和右側2個像素點。
14、進一步地，有效信號包括，行數據有效信號、行緩存寄存器第一級緩存的行數據有效信號、行緩存寄存器第二級緩存的行數據有效信號。
15、進一步地，若存在多個g分量緩存fifo，g分量緩存fifo相互串聯，以同時輸出任一行圖像數據的g分量至對應的g分量緩存寄存器。
16、進一步地，所述demosaic模塊，還包括：基于輸入的bayer數據的前兩行、后兩行，擴展bayer數據，獲取虛擬bayer數據；基于虛擬bayer數據，可以輸出bayer數據的前三行、后三行分別對應的rgb分量。
17、本申請還提出一種圖像增強方法，適用于上述的系統，包括：
18、逐行接收輸入的bayer數據，同時讀取n行圖像數據且任一行圖像數據至少為五個像素點；
19、基于n行圖像數據，逐行并行計算任一非g像素點每個插值方向的色差變化值及插值結果，且同一時鐘周期確定，該行的g分量插值方向及g分量；
20、基于n行圖像數據及上一行圖像數據的g分量，逐行并行計算任一行圖像數據中，任一非g像素點的每個插值方向的色差變化值和插值結果，及任一g像素點的每個插值方向的插值結果，且同一時鐘周期確定，該行的非g像素點的缺失分量及g像素點的非g分量。
21、進一步地，還包括：在確定之前，對每個像素點的色差變化值和/或插值結果的計算結果，進行數據溢出保護，以獲取色差變化值和/或插值結果。
22、本申請還提出一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現如上所述的圖像增強方法。
23、本專利技術的有益效果如下：
24、本專利技術所公開的圖像增強系統，通過合理控制行緩存fifo及寄存器的讀寫，使得每個時鐘每行圖像數據在傳輸任意數量的像素數據的情況下，始終輸出至少5個像素點，以滿足本專利技術demosaic算法的計算需求。
25、本本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種圖像增強系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的圖像增強系統，其特征在于，所述同時輸出N行圖像數據且任一行圖像數據至少為五個像素，包括：
3.根據權利要求2所述的圖像增強系統，其特征在于，所述有效信號包括，行數據有效信號、行緩存寄存器第一級緩存的行數據有效信號、行緩存寄存器第二級緩存的行數據有效信號、行緩存寄存器第三級緩存的行數據有效信號、行緩存寄存器第四級緩存的行數據有效信號。
4.根據權利要求1所述的圖像增強系統，其特征在于，所述同時輸出N行圖像數據且任一行圖像數據至少為五個像素，包括：
5.根據權利要求4所述的圖像增強系統，其特征在于，有效信號包括，行數據有效信號、行緩存寄存器第一級緩存的行數據有效信號、行緩存寄存器第二級緩存的行數據有效信號。
6.根據權利要求1所述的圖像增強系統，其特征在于，若存在多個G分量緩存FIFO，G分量緩存FIFO相互串聯，以同時輸出任一行圖像數據的G分量至對應的G分量緩存寄存器。
7.根據權利要求1所述的圖像增強系統，其特征在于，所述Demosaic模塊，
8.一種圖像增強方法，適用于權利要求1-7任一所述的系統，其特征在于，包括：
9.根據權利要求8所述的圖像增強方法，其特征在于，還包括：在確定之前，對每個像素點的色差變化值和/或插值結果的計算結果，進行數據溢出保護，以獲取色差變化值和/或插值結果。
10.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時實現如權利要求8或9所述的圖像增強方法。
...【技術特征摘要】
1.一種圖像增強系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的圖像增強系統，其特征在于，所述同時輸出n行圖像數據且任一行圖像數據至少為五個像素，包括：
3.根據權利要求2所述的圖像增強系統，其特征在于，所述有效信號包括，行數據有效信號、行緩存寄存器第一級緩存的行數據有效信號、行緩存寄存器第二級緩存的行數據有效信號、行緩存寄存器第三級緩存的行數據有效信號、行緩存寄存器第四級緩存的行數據有效信號。
4.根據權利要求1所述的圖像增強系統，其特征在于，所述同時輸出n行圖像數據且任一行圖像數據至少為五個像素，包括：
5.根據權利要求4所述的圖像增強系統，其特征在于，有效信號包括，行數據有效信號、行緩存寄存器第一級緩存的行數據有效信號、行緩存寄存器第二級緩存的行數據有效信號。
6.根據權利要求1所述的圖像增強系統，其特征在于，若存在多...
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊晨飛，殷亞祥，王帥東，曹桂平，董寧，
申請(專利權)人：合肥?？乒怆娍萍脊煞萦邢薰?/a>，
類型：發明
國別省市：
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