一種視頻流圖像去霧處理方法及顯示裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，尤其涉及一種視頻流圖像去霧處理方法及顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的顯示屏，對于畫質(zhì)調(diào)整通常只提供單純的亮度/對比度調(diào)節(jié)，而視頻監(jiān)控 的顯示畫面極易受到惡劣天氣的影響，因此服務(wù)于智能交通監(jiān)控、小區(qū)安全監(jiān)控等方面的 安防顯示屏具有強烈的實時去霧需求。
[0003] 目前主流的去霧算法，大都是基于暗通道先驗的原理，雖然基于暗通道的去霧技 術(shù)對普通霧場景適應(yīng)性好，效果顯著，得到廣泛應(yīng)用，然而由于這種算法具有一定的復(fù)雜 性，因此基于暗通道的去霧技術(shù)對于大尺寸圖像很難達到實時處理的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明實施例提供一種視頻流圖像去霧處理方法及顯示裝置，用以提供一種基于 均值濾波算法在顯示屏端實時同步進行去霧處理的方法。
[0005] 本發(fā)明實施例提供了一種視頻流圖像去霧處理方法，該處理方法包括：
[0006] 獲取待處理圖像幀；
[0007] 根據(jù)所述待處理圖像幀中的各像素以及各像素的相鄰像素在顏色空間上的分布， 確定所述待處理圖像幀中各像素的環(huán)境光強，并根據(jù)所述待處理圖像幀的上一圖像幀中的 各像素在顏色空間上的分布和對所述上一圖像幀進行去霧處理后的各像素在顏色空間上 的分布，確定所述待處理圖像幀的全局大氣光；
[0008] 根據(jù)所述環(huán)境光強和所述全局大氣光，對所述待處理圖像幀中的各像素進行去霧 處理，得到對所述待處理圖像幀進行去霧處理后的圖像幀數(shù)據(jù)。
[0009] 本發(fā)明實施例還提供了一種顯示裝置，該裝置包括：
[0010] 現(xiàn)場可編程門陣列FPGA，用于截獲并解析發(fā)送給液晶屏控制板TCON的攜帶有待 處理圖像幀數(shù)據(jù)的第一信號，對所述待處理圖像幀執(zhí)行如下去霧處理，并將攜帶有處理后 的圖像幀數(shù)據(jù)的第二信號輸出至所述TCON ;所述去霧處理具體為：根據(jù)所述待處理圖像幀 中的各像素以及各像素的相鄰像素在顏色空間上的分布，確定所述待處理圖像幀中各像素 的環(huán)境光強，并根據(jù)所述待處理圖像幀的上一圖像幀中的各像素在顏色空間上的分布和對 該上一圖像幀進行去霧處理后的各像素在顏色空間上的分布，確定所述待處理圖像幀的全 局大氣光；根據(jù)所述環(huán)境光強和所述全局大氣光，對所述待處理圖像幀中的各像素進行去 霧處理，得到對所述待處理圖像幀進行去霧處理后的圖像幀數(shù)據(jù)；
[0011] 所述TCON，用于接收由所述FPGA輸出的攜帶有處理后的圖像幀數(shù)據(jù)的第二信號， 根據(jù)所述第二信號為顯示屏提供驅(qū)動信號；
[0012] 所述顯示屏，用于接收所述TCON提供的驅(qū)動信號，并根據(jù)所述驅(qū)動信號顯示圖 像。
[0013] 從上述技術(shù)方法可以看出，本發(fā)明實施例能夠根據(jù)待處理圖像幀中的各像素以及 各像素的相鄰像素在顏色空間上的分布，從而確定出了待處理圖像幀中各像素的環(huán)境光 強；并且，根據(jù)待處理圖像幀的上一圖像幀中的各像素在顏色空間上的分布和對該上一圖 像幀進行去霧處理后的各像素在顏色空間上的分布，從而確定出了待處理圖像幀的整體的 全局大氣光；進而利用各像素的環(huán)境光強和整幀圖像的全局大氣光，對待處理圖像幀中的 各像素逐一進行去霧處理，得到對待處理圖像幀進行去霧處理后的圖像幀數(shù)據(jù)；可見，在本 發(fā)明實施例中，在需要對當(dāng)前圖像幀進行去霧處理時，僅需要根據(jù)已掃描并處理的上一圖 像幀的相關(guān)數(shù)據(jù)以及當(dāng)前圖像幀的相關(guān)像素數(shù)據(jù)即可對當(dāng)前圖像幀進行去霧處理，從而簡 化了計算流程，實現(xiàn)了對圖像幀進行快速去霧的功能。
【附圖說明】
[0014] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使 用的附圖作簡要介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其 他的附圖。
[0015] 圖1為本發(fā)明實施例提供的去霧過程的流程示意圖；
[0016] 圖2為本發(fā)明實施例提供的圖像去霧處理方法的流程示意圖；
[0017] 圖3為本發(fā)明實施例提供的基于FPGA進行去霧處理的流程示意圖；
[0018] 圖4為本發(fā)明實施例提供的RGB數(shù)據(jù)處理的流程示意圖；
[0019] 圖5為本發(fā)明實施例提供的基于FPGA實現(xiàn)均值濾波算法的流程示意圖；
[0020] 圖6為本發(fā)明實施例提供的一種顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進 一步地詳細(xì)描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施 例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的 所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0022] 本發(fā)明實施例可以適用于基于FPGA(Field - Programmable Gate Array，現(xiàn)場可 編程門陣列）技術(shù)的去霧解決方案，尤其適用于視頻監(jiān)控顯示裝置端（如各種液晶顯示裝 置）的自動快速去霧解決方案。在本發(fā)明實施例中，原始有霧圖像在液晶顯示裝置端可自 動進行去霧處理后再進行顯示，有效提高在霧、霾等惡劣天氣下視頻監(jiān)控的圖像顯示質(zhì)量。 經(jīng)測試，本發(fā)明實施例可以較優(yōu)的服務(wù)于智能交通、視頻監(jiān)控等領(lǐng)域。
[0023] 本發(fā)明實施例基于FPGA技術(shù)，針對FPGA平臺特性，對去霧算法進行了優(yōu)化和 改進，在保證較優(yōu)的去霧效果的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了在對高清液晶顯示端（例如：分辨率達到 1920*1080及以上）不改變顯示屏刷新頻率（例如：60Hz)的同時，同步自動去霧的功能。 在本發(fā)明實施例中，只需接入有霧圖像或視頻，即可利用本發(fā)明實施例提供的方案自動的 在液晶顯示裝置端實現(xiàn)快速、同步的去霧處理；進一步的，本發(fā)明實施例中的液晶顯示裝置 還可以設(shè)置去霧功能按鍵，為用戶提供一鍵開啟或關(guān)閉顯示裝置中的去霧功能，利用本發(fā) 明實施例提供的方法可以無需用戶手動輸入或調(diào)節(jié)參數(shù)，即可針對不同有霧場景自動完成 去霧處理，并且本發(fā)明實施例僅利用FPGA芯片即可達到運算要求，并大幅度提高了去霧處 理的實時性。
[0024] FPGA，即現(xiàn)場可編程門陣列，它是作為集成電路領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn) 的，F(xiàn)PGA的開發(fā)相對于PC、單片機的開發(fā)有很大不同，F(xiàn)PGA以并行運算為主，以硬件描述語 言來實現(xiàn)，相比于PC或單片機的順序操作有很大區(qū)別。由于FPGA具有電路處理的并行性， 因此可以滿足高速計算的處理要求。以FPGA技術(shù)進行圖像處理，在完成大量運算的同時， 還可以滿足處理的實時性要求。
[0025] 基于FPGA處理技術(shù)，可使整個圖像去霧體系，具有算法可選性、可升級性等優(yōu)點， 能夠在保持硬件結(jié)構(gòu)不變的情形下，對算法進行升級。通過使用Verilog硬件編程語言進 行電路設(shè)計，經(jīng)過綜合與布局燒錄至FPGA，其即成為具有去霧功能的處理芯片。針對液晶屏 的去霧模式實現(xiàn)，通過截斷主板傳送給TCON板的低壓差分信號LVDS液晶顯示信號，使其流 經(jīng)FPGA處理芯片來完成去霧過程。對于流進的LVDS信號，首先對其進行信號轉(zhuǎn)換，將其轉(zhuǎn) 化為RGB信號，然后對RGB信號運用圖像處理技術(shù)進行去霧圖像增強處理，最后將處理過的 RGB信號轉(zhuǎn)化為新的LVDS信號重新送出到TCON板。
[0026] 圖1示出了本發(fā)明實施例提供的系統(tǒng)處理框架示意圖，如圖1所示，該系統(tǒng)至少可 以包括：液晶顯示屏主板11，F(xiàn)PGA處理芯片12以及TConl3。其中，F(xiàn)PGA主要用于執(zhí)行如下 功能：LVDS信號轉(zhuǎn)RGB信號；LVDS系統(tǒng)相關(guān)信號相位延遲；RGB圖像去霧；RGB信號轉(zhuǎn)LVDS 信號。
[0027] 可見，本發(fā)明實施例中的去霧模式涉及到的過程主要為以下三個重點：LVDS轉(zhuǎn)換 為RGB數(shù)據(jù)的過程、對RGB數(shù)據(jù)進行去霧處理的過程以及將處理后的RGB數(shù)據(jù)恢復(fù)為LVDS 信號的過程。
[0028] 圖2示出了本發(fā)明實施例提供的圖像去霧處理方法的流程示意圖，如圖2所示，該 流程主要是對RGB數(shù)據(jù)進行去霧處理的過程進行舉例說明：
[0029] 步驟21 :獲取待處理圖像幀。
[0030] 步驟22 :根據(jù)待處理圖像幀中的各像素以及各像素的相鄰像素在顏色空間上的 分布，確定待處理圖像幀中各像素的環(huán)境光強；并根據(jù)待處理圖像幀的上一圖像幀中的各 像素在顏色空間上的分布和對該上一圖像幀進行去霧處理后的各像素在顏色空間上的分 布，確定待處理圖像幀的全局大氣光。
[0031] 步驟23 :根據(jù)環(huán)境光強和全局大氣光，對待處理圖像幀中的各像素進行去霧處 理，得到對待處理圖像幀進行去霧處理后的圖像幀數(shù)據(jù)。
[0032] 需要說明的是，在本發(fā)明實施例的上述步驟22中，確定各像素的環(huán)境光強的步驟 和確定待處理圖像幀的全局大氣光的步驟，上述兩個步驟可以同時執(zhí)行，也可以先執(zhí)行確 定各像素的環(huán)境光強的步驟再執(zhí)行確定待處理圖像幀的全局大氣光的步驟，還可以先執(zhí)行 確定待處理圖像幀的全局大氣光的步驟再執(zhí)行確定各像素的環(huán)境光強的步驟。
[0033] 下面對本發(fā)明實施例進行詳細(xì)描述。
[0034] 圖3示出了本發(fā)明實施例提供的基于FPGA進行去霧處理的流程示意圖，如圖3所 示，該流程包括：
[0035] 步驟31 :FPGA截獲并解析發(fā)送給液晶屏控制板TCON的攜帶有待處理圖像幀數(shù)據(jù) 的第一信號。
[0036] 具體實現(xiàn)時，第一信號可以是一種低壓差分信號LVDS，其中第一信號攜帶有待處 理圖像的RGB數(shù)據(jù)信號、同步信號和時鐘信號。
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