基于FPGA的彩色图像增强系统
共模电感1．2．2 色饱和度增强算法
HSI模型可以方便地对色调和饱和度进行调整，但是其运算比较复杂，很难用硬件来实现。不过根据其原理，可以直接在RGB空间进行色饱和度的调整。这里假设RGB立方体内任一点P(r，g，b)，容易求出其在灰度轴上的投影点P*
，连接P和P*，这是一条等色调线，如图3所示。
只要在P*P的延长线上找到合适的点(如P1或P2)，就可以对P点的饱和度进行增强。由于已知P和P*的坐标，可以求得直线P*P方程功率电感：
令式(6)的值为t，可求得直线P*P的参数方程：
则色饱和度的调整就可通过调整t的取值来实现。当t∈(-1，0)时，得到的点在P*和P之间，饱电感器 用途和度减弱；当t>O时，得到的点在P*P之外，饱和度增强。
2 设计思路
2．1 对比度扩电感器生产展
用硬件实现浮点运算效率较低，这里采用查表的方法，在YCbCr空间进行灰度变换，如图4所示。
2．2 色饱和度增强
色饱和度调整在RGB空间进行，设计为流水线操作，如图5所示。
色饱一体成型电感器和度增强是有针对性的，对于不同色饱和度的像素要作不同的处理。可以把一幅图像的色饱和度分为4个等级，对于色饱和度低的像素进行增强处理，而对于饱和度很高的像素则不进行处理甚至是抑制处理。图5所示是进行2级的色饱和度调整的流水线操作：第1级令t=1，运算结果若溢出则转入第2级调整(t=0．5)。若运算结果还是溢出，则输出保持原输入值(iR，iC，iB)。流水线操作使得平均每个像素的饱和度调整只需1个时钟周期就能完成，只是输入相对输出有6个时钟周期的延时。为了达到更好的效果，可以增加饱和度调整运算的级数，后果是需要占用更多的硬件资源以及带来更长的延时。
3 系统结构
该实验平台为Ahera公司的DE2开发板。系统结构如图6所示。
4 测试结果
用ModelSim对灰度变换模块进行仿真的结果，如图7所示。对色饱和度增强模块进行仿真的结果，如图8所示。
视频图像测试对比效果如图9和图10所示。
5 结论
由实验结果可知，该方法能有效改善图像画质，提升视觉效果。色饱和度增强处理由于其算法的特点，用硬件系统很难做到实时处理。从基本原理出发，找到一种比较简便的，在RGB空间就能进行的色饱和度增强处理方法，在满足实时性要求的同时，能有效达到色彩增强的目的。但也是由于视频图像处理的实时性要求以及硬件系统实现的特点，该方法更多地讲究效率，某些细节部分还不够完善，比如色彩失真等问题。进一步研究重点可能就在于如何优化硬件配置以及解决算法中浮点运算的问题。
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