[发明专利]基于CPU+FPGA的图像快速去雾方法

摘要

本发明公开了一种基于CPU+FPGA的图像快速去雾方法，主要解决现有基于引导滤波的暗通道先验去雾方法耗时严重的问题，其实现步骤是1.初始化OpenCL环境，创建并编译内核程序；2.创建10个缓存对象，将原始图像数据写入第一个缓存对象；3.初始化参数；4.对原始图像进行暗通道图和灰度图提取；5.对暗通道图进行最小值滤波，并计算最小值滤波后的透射率图；6.对透射率图和灰度图进行降采样；7.对降采样后的透射率图进行引导滤波，并对引导滤波后的透射率图进行插值；8.根据插值后的透射率图、原始图像和大气参数计算去雾后的图像，并读取到主机内存。本发明去雾耗时短，可实现对高分辨率图像的实时去雾。

主权项

一种基于CPU+FPGA的图像快速去雾方法，包括：(1)初始化开放运算语言OpenCL环境，创建并编译内核程序；(2)创建10个缓存对象，即第一个缓存对象I、第二个缓存对象D、第三个缓存对象G、第四个缓存对象R、第五个缓存对象T、第六个缓存对象D'、第七个缓存对象T'、第八个缓存对象T'sub、第九个缓存对象Tsub和第十个缓存对象Gsub，并将原始图像数据写入到第一个缓存对象I中；(3)初始化去雾系数w0＝0.95和大气参数a＝0.65；(4)调用内核程序对第一个缓存对象I中的原始图像进行暗通道和灰度提取，将得到的暗通道图保存在第二个缓存对象D中，将灰度图保存在第三个缓存对象G中；(5)调用内核程序对第二个缓存对象D中的暗通道图进行最小值滤波，得到滤波后的暗通道图并保存在第六个缓存对象D'中；(6)根据第六个缓存对象D'中保存的滤波后暗通道图，调用内核程序计算透射率图，并将透射率图保存到第七个缓存对象T'中；(7)调用内核程序对第七个缓存对象T'中的透射率图和第三个缓存对象G中的灰度图进行降采样，将降采样后的透射率图和灰度图分别保存在第八个缓存对象T'sub和第十个缓存对象Gsub中；(8)以第十个缓存对象Gsub中降采样后的灰度图作为引导图，对第八个缓存对象T'sub中的降采样后透射率图调用内核程序进行引导滤波，并将引导滤波后的透射率图保存到第九个缓存对象Tsub中；(9)调用内核程序对第九个缓存对象Tsub中的引导滤波后透射率图进行双线性插值，得到插值后的透射率图，并保存在第五个缓存对象T中；(10)根据第五个缓存对象T中的透射率图、第一个缓存对象I中的原始图像和步骤(3)的大气参数a，调用内核程序计算去雾后的图像，并将去雾后的图像保存在第四个缓存对象R中，再将该去雾后的图像读取到主机内存。