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基于FPGA的高动态范围图像融合技术研究的中期报告
一、研究背景及意义
高动态范围（HighDynamicRange,HDR）图像技术是目前计算机视觉领域研究的热点之一。相较于传统的低动态范围（LowDynamicRange,LDR）图像，HDR图像可以有效地提高图像亮度的动态范围，从而在场景的亮度较大或较小的区域展示更为真实和鲜明的细节，对于提升图像的效果和感知体验具有重要作用。
因此，HDR图像技术在多个领域都有广泛的应用。例如，在影视、游戏等娱乐产业中，HDR技术可以使得画面更为逼真、明亮，让观众体验更真实、更有沉浸感；在工业领域中，HDR技术可以帮助工程师更好地观察工作场景中细节，从而推动科技发展；在医学领域中，HDR技术可以提高医疗图像数据的质量，从而提高诊断效果，减少误诊和漏诊的风险等。
而对于HDR图像的融合技术，目前主要有两种方法：基于区域的融合方法和基于像素的融合方法。基于区域的融合方法主要是将图像划分成多个不同亮度的区域，然后分别进行处理，最后再将处理结果合成。相比之下，基于像素的融合方法更加细致，可以更好地保留图像中的细节信息。因此，研究基于像素的高动态范围图像融合技术，对于提高融合效果和技术应用具有重要意义。
二、研究内容及进度
本次研究主要围绕基于像素的高动态范围图像融合技术展开，具体内容包括以下环节：
1.研究高动态范围图像的融合算法原理。本环节主要研究高动态范围图像的融合算法原理和基本方法，包括多曲线调整算法、梯度域融合算法等。
2.设计高动态范围图像融合算法硬件电路。本环节主要针对多曲线调整算法和梯度域融合算法进行硬件电路设计，包括FPGA芯片的选择及设计、算法的优化、电路的仿真测试等。
3.实现高动态范围图像融合算法。本环节主要将设计的硬件电路与融合算法进行结合，实现基于FPGA的高动态范围图像融合算法，并对算法进行性能测试和优化。
目前，本次研究已完成第一阶段的研究工作，对高动态范围图像的融合算法原理进行了深入研究，包括多曲线调整算法、梯度域融合算法等。同时，已经开始进入设计高动态范围图像融合算法硬件电路的环节，选定了适合融合算法的FPGA芯片进行设计，并对算法进行优化和测试，目前已完成了电路的仿真测试，初步验证了算法的功能和效果。
三、研究计划及展望
接下来，本研究将进入第二阶段，主要将具体进入高动态范围图像融合算法硬件电路的设计和实现，包括FPGA芯片的选择及设计、算法的优化、电路的仿真测试等。同时，针对算法的性能进行优化，尽可能提高算法的效率和准确率。最终，基于FPGA的高动态范围图像融合算法将进行整体性的测试和优化，以达到更好的融合效果和稳定性，具备现实应用的可能性。