基于FPGA的实时视频去雾系统研究与设计的开题报告.docx

基于FPGA的实时视频去雾系统研究与设计的开题报告
一、选题背景和意义
随着现代科技发展，影像技术在各个领域有着广泛应用，遮雾技术作为一种关键的影像增强技术，已经成为了减少恶劣天气对图像影响的有效手段。随着计算机硬件的发展，尤其是可编程逻辑器件FPGA技术的成熟，越来越多的算法可以在FPGA上实现。本设计立足于FPGA平台上，以现有的遮雾算法为基础实现一种高效、实时、低功耗的视频遮雾算法与系统，同时为FPGA在影像处理方面的应用提供实践和探索。
二、研究内容
1.研究基于暗通道先验的视频去雾算法
暗通道先验模型是计算视频中深度的重要方法，对于降低视频雾化的效果有非常显著的优点。本研究将重点探讨如何将暗通道先验模型与视频数据结合，进行视频去雾。
2.基于FPGA的实时视频去雾实现
基于现有的视频去雾算法，研究算法在FPGA平台上的实现方法，结合可能出现的电路设计难题进行优化，并给出可行的方案。在满足实时处理的情况下，设计出适合FPGA的、功耗低的视频去雾系统。
三、研究方法
1.文献调研
对已有的视频去雾算法和FPGA实现方法进行调研，理解相关算法和器件运作原理，掌握相关技术，为本次研究提供基础。
2.算法研究
以基于暗通道先验模型的算法为基础，完善其对视频数据处理的方法，根据所研究的系统需求，对算法进行优化和改进。
3.硬件架构设计
根据算法优化过程中所体现出来的计算特点和算法节约计算资源的方式，设计出适合FPGA平台的硬件架构。并对电路的片上资源进行充分利用，以达到高性能和低功耗的目的。
4.系统集成和调试
根据设计方案，完成硬件的设计和FPGA的代码编写。结合硬件电路特点，对系统的整体性能进行测试和调试，保证系统功能和性能的稳定和可靠。
四、预期成果
本研究的预期成果为，实现一基于FPGA的高效、低功耗、实时的视频去雾系统，同时，对于基于暗通道先验模型的视频去雾算法在FPGA平台上的实现进行深入的探索和分析，为FPGA在影像处理方面的应用提供实践和探索。
五、研究进度安排
第一阶段（前两个月）：文献调研和算法研究，完成视频去雾算法的改进和优化，并进行简单的FPGA平台上实现的探索。
第二阶段（三至五个月）：硬件架构设计，根据视频去雾算法的特点，设计适合FPGA平台的硬件架构，并进行一定程度的功能模拟。
第三阶段（六至八个月）：系统集成和调试，将硬件设计和代码编写融合起来，并进行系统级性能调试和优化。
六、总结
本设计研究了基于FPGA的实时视频去雾系统的研究和设计，并提出了基于暗通道先验的视频去雾算法作为基础，对其进行改进，从硬件架构设计、FPGA代码编写、系统集成和调试等方面进行深入研究和探讨。希望能够将实时视频去雾算法和FPGA硬件结合，得到一个高效、低功耗、实时的视频去雾系统。