[发明专利]一种实时数字图像增强方法及系统

权利要求书

1.一种实时数字图像增强方法，其特征在于，

通过CameraLink输入接口获取工业相机采集的灰度图像；

利用第一数据转换模块对所述灰度图像进行数据格式转换，并将转换后的图像送入FPGA芯片中；

所述FPGA芯片对转换后的图像进行直方图统计，并将统计的数据存储在片内的DPRAM中；所述DPRAM包括A口数据信号、B口数据信号、A口写入信号、A口地址和B口地址；所述FPGA芯片包括用于进行直方图统计的统计模块和用于进行直方图拉伸操作的拉伸模块，所述统计模块在进行直方图统计过程中的状态转换过程包括：

(1)空闲状态：将A口地址初始化为-1，如果空闲状态时统计请求有效，则进入DPRAM清零状态，否则维持当前状态；

(2)DPRAM清零状态：A口写信号置1，将A口每个地址的数据清零；在进行DPRAM清零时，如果DPRAM的A口地址为像素最大灰度值，则进入等待当前帧结束状态，否则维持当前状态；

(3)等待当前帧结束状态：未进行相关操作，在当前帧结束后，进入直方图统计状态；在等待当前帧结束时，如果帧无效，则进入等待新帧来临状态，否则维持当前状态；

(4)等待新帧来临状态：未进行相关操作；在等待新帧来临时，如果帧有效，则进入直方图统计状态，否则维持当前状态；

(5)直方图统计状态：在图像数据有效时对A口地址相应的各灰度值进行计数；在进行直方图统计时，如果帧有效，则维持当前状态，否则进入直方图读出初始化状态；

(6)直方图读出初始化状态：将B口地址初始化为-1，初始化后直接进入直方图读出状态；

(7)直方图读出状态：通过B口地址的递增顺序读出直方图；在进行直方图顺序读出时，当读到DPRAM的B口地址为最大像素灰度值时，读出结束进入空闲状态，否则维持当前状态；

所述FPGA芯片完成直方图统计后从所述DPRAM中读出数据，对读出的数据进行直方图拉伸操作，并将拉伸操作后得到的增强后的图像数据送入第二数据转换模块；

所述第二数据转换模块对增强后的图像数据进行数据格式转换，并将转换后的图像数据送入CameraLink输出接口；

所述CameraLink输出接口输出增强后的数字图像。

2.根据权利要求1所述的实时数字图像增强方法，其特征在于，所述拉伸模块进行直方图拉伸操作的过程包括以下步骤：

获取所述灰度图像的最小灰度级和最大灰度级；

将所述最小灰度级和所述最大灰度级向直方图横轴的两端进行拉伸，直至所述最小灰度级等于0，所述最大灰度级等于255，使直方图均匀分布在灰度级为0～255的范围内，得到增强后的图像数据。

3.根据权利要求1或2所述的实时数字图像增强方法，其特征在于，

所述第一数据转换模块、所述第二数据转换模块、所述统计模块和所述拉伸模块均为两个。