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小鸡图片范文1
【关键词】 风机叶片涂料 微观机理
近年来，我国的风电发展迅速，尤其是在国家保增长的政策的推动下，将新能源—风电的发展作为我国经济可持续发展的发展大计，全国各地的风电事业发展迅速。风力发电机作为将风能转化为电能的一种非常好的机械装置，受到广泛地应用。而保证风力发电机的一个非常重要的部位—风机叶片的良好状况是一个十分重要的研究课题。众所周知，风力发电机一般假设在多沙的西北地区或者是环境湿润的易造成腐蚀的沿海地区或者直接就在海上，这些地区都是环境比较恶劣的地方，因而对风机叶片的要求比较高。目前，为了达到使风机叶片能够满足恶劣气候条件的要求，一般采用的是在风机叶片的表面涂上一层涂层材料，而通常采用的涂层材料是纤维强化的环氧树脂。
1 风机应用现状
人类对风能的成熟的产业化开发和利用起始于上个世纪90年代初期，到目前已有二十余年的历史。尽管目前全球风力发电厂装机容量不到全球电力生产总装机量的1%，但是最近10年来风力发电机组的装机容量增长速度一直保持在25%以上，可知风能利用的发展势头是非常良好的。从全球范围来看，风能的开发和利用已经从试验阶段转向产业化阶段。据有关报告预测，到2017年，全球在风电项目的投资将从2011年的770亿美元增至1530亿美元。这6年间，新装机的累计投资额有望达到8200亿美元，全球风电装机总容量，包括陆上和海上项目，将从2011年的2.36亿千瓦上升到5.63亿千瓦。既然风能利用有如此美好的前景，那么我们当然有义务去研究将风能转化为电能的机械装置—风力发电机。
2 研究方向
前文说到我们有义务去研究风力发电机，而进行这方面研究的专家和学者有许多人，因此在这里我们仅就一个比较小的方面“风机叶片涂料失效的微观机理”进行有关的讨论。我们都知道，现在对风机叶片的保护措施主要是在其表面上进行涂层，尽管这样可以提高叶片的性能，但是由于风机所处环境的恶劣，比如说酸的腐蚀，沙粒的磨损等都会使风机叶片上面的涂料受到损伤，下面我们就针对上述问题进行讨论。
3 实验研究
3.1 原理
由于涂层是涂在金属的风机叶片上，而风机叶片在受到沙粒磨损和酸腐蚀时，亦或是风机叶片整体受到拉伸时，骨架和涂料的变形情况相同，仅是风机的涂料受到损伤，故而，我们可以暂且不考虑内在的金属骨架，只去研究金属骨架外部的涂层材料的状况。
3.2 材料和试件
实验材料为玻璃纤维强化环氧树脂。环氧树脂的拉伸模量为2.9GPa，拉伸强度为65.5MPa，拉伸断裂应变为2.2%，密度为1.25g/。
试件为模压成形的复合材料层合板，纤维铺设角度为[+45°/-45°]。试件为矩形，尺寸为130mmx15mmx2.2mm。为了防止试件端部损伤，在试件的两端粘接铝片以保护试件。
3.3 循环加载实验
循环加载实验是指将试件加载到某一恒定的载荷，并在此载荷下让试件承受不同次数的循环加载。因为风机叶片在风力的作用下会发生拉伸变形，这与将复合材料涂层进行拉伸的情况类似，故而可以将涂层材料进行单独的拉伸实验来研究其微观损伤机理。本循环加载试验是在INSTRON-5569电子材料万能试验机上完成的，加载的速度为10mm/min。机器的最高载荷值根据每组试件的静态强度值确定，本实验最高循环载荷取静强度值的70%左右。我们的整个实验过程在计算机的控制下自动完成的，试件拉伸过程中的载荷-位移曲线、应力-应变曲线可直接通过计算机保存或输出。
3.4 酸腐蚀实验
酸腐蚀实验是指将试件放置在某一特定的酸性环境中，并在此环境中保持一定长度的时间，随后观察在某一设备上观察试件的腐蚀损伤情况。由于有的风机是工作在沿海地区等腐蚀性比较大的环境中，故而也可以用酸溶液造成的酸性环境来近似模拟风机所处的腐蚀环境。
3.5 微观损伤观察
微观损伤分析在日本S-570扫描电子显微镜上进行。将不同加载次数的层合板制成25mmx25mmx10mm的试件，并将进行了酸腐蚀实验的试件也制成相同大小的试件，对其表面进行喷碳处理后用SEM观察其微观损伤形貌。
4 微观损伤机理分析
图一为[+45°/-45°]环氧树脂层合板未加载原始试件和加载循环60次后试件的SEM照片。由照片可见经加载循环后的试件与原始试件有明显差异：原始横断面上的各个纤维之间，以及纤维与基体树脂之间，除了个别的制造缺陷和原始孔洞之外，纤维与基体之间的结合非常紧密；而经过了加载循环的试件的横断面上可以看到一些孔洞。这是由于纤维缩进与基体脱黏造成的，同时也存在一些纤维的拔出。由以上可知，一般界面损伤发生在材料服役的早期。另外，通过对不同角度敷设的纤维强化分析可得另外的损伤机理有基体损伤以及纤维损伤。
通过纤维化环氧树脂的酸腐蚀实验得到的照片也可以看出处在酸性环境中的试件与原始试件（处在正常环境中）有一些差异：原始横断面上的各个纤维之间，以及纤维与基体树脂之间，除了个别的制造缺陷和原始孔洞之外，纤维与基体之间的结合非常紧密；而经过了酸腐蚀实验的试件的横断面上可以看到一些凹坑。这是由于酸的腐蚀造成纤维与基体的破损。
5 结语
通过对风机叶片涂层材料的拉伸载荷实验和酸腐蚀实验，我们可以得到风机叶片外表涂层材料失效的微观机理主要有以下几个面：涂层材料的基体的损伤、纤维强化相的损伤、纤维强化相和涂层材料基体界面的损伤等。
参考文献：
[1]习年生，于志成，陶春虎.纤维增强复合材料的损伤特性及失效分析方法.航空材料学报，2000，2（26）：55-63.
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一、我校电子图片档案管理现状
随着经济发展和教育普及，高校学生的人数逐年增多，面对庞大的学生人数和教职工人数，各高校档案管理系统存在一定问题。目前，我国高校档案管理系统存在以下问题，具体情况如下:①工作量大:高校档案管理所处环境较为特殊，每年都会面临着大量学生进校和毕业，这就意味着学生数据需随时进行变动，因此高校档案管理系统会存在数量大，变动频繁目_复杂等难点，加上档案管理系统应用时需配用大量专业人员对系统进行维护和应用，这对学校都是来说必不可少的巨额开支;②电子信息化应用程度及范围较低:目前，各大高校仍以纸质档案为储备学生数据的主要方式，电子管理系统仅被简单应用于学生信息检索、交换、备份等低级功能上，电子档案管理应用仍处于初级阶段，未达到充分使用的层次;③档案管理操作无一定标准纲领:因各个高校的实际情况不同，其管理系统也各不相同，因此各高校所设定的制度和规范也存在一定差异，因此各档案管理系统大不相同，急需规定范围，形成统一规范;④档案管理在各高校中地位普遍较低:目前档案工作在学校的地位普遍较低，在学校机构改革中，不少档案的地位又被削弱，只看到其服务功能，而忽视了其行政协调、监督指导的职能。
二、我校电子图片档案管理系统分析
电子图档管理系统能够自动、实时、完整、准确的收集归档CAD电子文件，对收集归档的电子文件施行有效的管理和控制，实现CAD电子文件从设计、打印、收集归档、统计、在线浏览图形、检索借阅、文件管理等全过程的信息化管理图。在高校电子图片档案管理系统中，图片在归档的过程中应包含管理信息、内容信息、属性信息和归档信息4个方面的内容。管理信息应当包括存放地点、保管期限等等;内容信息包括文字说明、拍摄者、拍摄口期等等;属性信息应当包括图片类型、分辨率等等;归档信息包括归档人、归档日期等等。
三、高校电子图片管理系统的应用
1.电子图片档案具有的优点
①操作过程简便，能够极方便的对其进行增加、删除、修改等操作，且进行修改后并不会留下修改痕迹，有效保证整个档案页面完整、整洁;②资源传输方便快捷，能够实现资源的共享。在现实的阅读过程中，若是纸质档案就只能提供给能够接触该纸质档案的人进行阅读，而针对电子图片的管理档案，由于此类电子档案是由计算机以及网络技术进行处理的，因此能够避免受到该限制，摆脱纸质档案在时间以及空间上存在的制约;③不会占用较大的存储空间，纸质文件数量会不断增长，但实际的存储空间确实有限的，两者之间一直以来都存在着激烈的矛盾，但若使用电子图片档案进行管理，电子档案不会占用较多的空间，便能很好的将矛盾有效解决;④文件进行复制的过程中，电子文件能够有效避免信息和数据的丢失。由于在实际操作中，纸质文件进行复制或是缩微品进行拷贝时，经常会导致清晰度的下降、畸变、信息的丢失等等问题，与电子图片档案进行比较，纸质文件具有较大的不足之处。因为电子图片档案进行复制时，由于信息处理过程是信息化的，极少出现该类问题，因此电子档案在文件进行复制和拷贝的过程中，更能避免文件信息、内容、数据等的丢失和缺损。
2.电子图片档案缺点
首先是其储存的安全性，安全性对于系统的正常运行和内部资料的保密极为重要，电子档案采用的录入方法完全相同，各文件之间差异性较小，特征性较差，因此文件一旦受到侵害则不易被发现;其次技术支持不全面，电子档案的特殊性使文件的保管条件和保管期限等存在局限性，需重视解决;最后高校的档案管理人员专业知识掌握程度较低，不能完全掌控档案管理的相关工作，为其应用带来极大影响。
3.解决措施
针对以上系统在我校应用时存在的问题进行总结并采取相应措施，具体如下:①规范化原则:是电子图档应用中的重要原则，我校要制定规范、严格、科学、合理的管理制度，以便系统正常运行，同时我校的原有档案的数据化工作应按特定规格进行，确保其真实性;②确保档案的安全:由于电子图片档案能在不同载体上进行相互转换，虽能保证图片的真实性，但不能保证其原始性，因此，我校的档案管理人员应详细了解计算机功能以便对档案系统进行全面维护;③加强控制和管理工作:首先要对权限关系进行划分，分级管理，避免越级管理;其次是加强拷贝的严密性，使用者在使用权限后，系统要对使用者得到的信息进行及时拷贝，以便查询，最后是加强安全措施，保证系统的使用安全;④加强人才队伍建设:我校现存系统技术人员较少，目_水平较低，大多只会使用电子图片档案的简单功能，我校要加强对相关人员的技术培养，定期学习，以便更好地使用系统，为我校学生及教职工服务。
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关键词：VB PaintPicture方法 垂直百叶窗效果 程序设计
中图分类号：TP311.1 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）05-0113-01
1 引言
百叶窗效果就是一种图片转换效果，像拉开百叶窗的样子，它经常用于网页、幻灯片的转换。要实现百叶窗效果有很多方法，例如可以利用编程调用Windows的API函数的方法，也可以利用工具软件进行绘制，如Photoshop、Flash、PowerPoing等[1]。本文介绍通过PaintPicture方法来实现图片垂直百叶窗效果。
2 程序设计
2.1 PaintPicture方法
通过PaintPicture方法可以访问内置在操作系统中的BitBlt（即位块传送）进行服务，可以从一个对象（窗体或图像框控件）中向另一个对象复制一个矩形区的像素。而通过各种不同方法的组合达到各种不同的动画效果。
PaintPicture方法的语法如下：
其中：Object：可选，表示该对象接受复制的内容。x1，y1：必需，指定在Object上绘制picture的目标坐标。width1，height1：可选，指定在Object上绘制picture的目标宽度，目标高度。x2，y2： 可选，指定picture内剪贴区的坐标。width1，height1：可选，指定picture内剪贴区的源宽度，源高度。Opcode：可选，定义在将picture绘制到object上时对picture执行的位操作。
2.2 基本原理及算法
2.2.1 基本原理
利用PaintPicture方法将一个图像框控件上的像素复制到另一个图像框控件上，并逐渐复位到原有尺寸。如果将图形分成许多部分，各部分同时逐渐显示，就产生百叶窗效果。
2.2.2 垂直百叶窗条纹数的算法
计算覆盖整个目标区所要的条纹数，同时每个条纹有一个像数长并增长到ScripeWidth个像素[2]。因此，覆盖目标区所要的条纹数的算法如下：
2.3 程序设计
新建一个工程，添加一个窗体Form1，两个Picture控件Picture1、Picture2，一个Command控件Command1。
程序设计代码：
定义窗体级变量；
运行程序，显示垂直百叶窗效果，如图1所示。
3 结语
根据上面的方法，也很容易实现图片的水平白叶窗效果。同样，通过利用PaintPicture 方法也能实现其它的图像动画效果，例如，从底部伸展，从左到右伸展，从中间扩展等。只要能灵活的运用这些方法，这些效果都可实现。
参考文献
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在国防军事领域中虚拟现实技术应用率较高，例如：在太空训练、宇航探测、军事演习、飞行模拟等广泛应用。上世纪，虚拟现实技术发展成型，该技术集人机交互理论、人体工程学、传感技术、计算机技术等为一身，借助设备或技术，对空间场景进行模拟，且该场景是虚幻的、3维的、交互的。虚拟现实更加丰富了人机交互的内容。随着科技的不断发展，以图像绘制为基础的虚拟现实技术得到迅猛发展，它适当变换采集的场景图像后，完全漫游虚拟环境成为了现实。
虚拟现实技术概述
我国在一些列的试验及研发过程中，经历了技术发展、变革，伴随数字影像技术和摄影技术的突破，虚拟现实技术的应用将传统影像艺术方式彻底改变，给传统摄影艺术中注入新鲜血液，在数字3维全景技术的基础上，组合静态图片，可将现实景象真实显示出来，形成全景图片，新视角的实现依靠新功能的研发与应用，改革、创新了人们看图方式。虚拟现实利用电脑，对3维空间的虚拟世界进行模拟，同时模拟感官，如触觉、听觉、视觉等，让使用者能够对3度空间内的事物展开没有限度、及时地观察。
3维全景技术
以全景图像为基础诞生的现实场景虚拟现实技术就是3维全景虚拟现实技术。利用数码照相机，在固定视点，按一定方式对实景进行拍摄，绕垂直轴向按均匀角度旋转三百六十度，将一组至多组照片拍摄完成，之后通过计算机的调整、拼接、整合等技术手段，对图像进行处理，最后将无缝全景图像生成。再利用计算机技术，将真实场景以互动、全方位的方式展现出来。能够让观看者拥有身临其境的体验，场景的全部图像信息能在三百六十度范围内得到快速、真实的表现，这就是3维全景的特性。如今，在工程项目、院校、汽车、旅游、酒店、服装、城市规划等方面都可利用3维全景进行有效展示。伴随虚拟现实技术的飞跃进步，在在更多行业、领域中，是图像技术大展拳脚的平台。相比于原先的3D建模虚拟现实，数字3维全景技术具有诸多优势，具体包括：第一，格式多样化、适合网络使用，便于传输、文件小，对于各种形式的应用都非常适合。第二，制作需要的成本低、且周期短，因此便于生成。第三，图像透视处理对真实3维实景展开模拟，身临其境感触深。第四，交互性好，控制任意，相比于平面图片，能够对更多图像信息进行表达。第五，比其它建模生成对象更为可靠、更具真实性，真实感强。3维全景能够Flash、Java等格式，以及对技术的实现与格式的应用进行播放，3维全景还对物体全景、球形全景以及柱形全景进行了分析，实现3维全景过程。
校园中3维全景虚拟应用
相比于2维校园网页，数字3维全景校园更具有生动、直观、真实的特性。为了让人们了解校园，将校园现实抽象成为2维图片展示及文字描述，该方式间接地将校园信息传递给人，人们还需要通过自己的想象，在头脑中还原真实校园，较为抽象。而3维全景虚拟校园则将校园的人文、自然环境展现在网络上，人们通过浏览实验室、科研设备、图书馆、教室、教学设施等，身临其境地对学校整体进行掌握与了解。与此同时，通过桌面式虚拟现实系统，用户可实现实时交互浏览，在宣传、展示校园文化的基础上，给人身临其境的感受。
3维全景虚拟技术可以扩大学校知名度，提高学校形象。以网络为基础，学校可创建3维全景虚拟校园，帮助学生形象地、直观地对专业和学校进行了解。同时还是校园信息化建设的关键组成，有利于学们良好品德及思想政治素质的有效提高，潜移默化中对每一位学生、教师渗透校园文化、精神。3维全景虚拟技术还便于师生更快地熟悉校园生活，特别是对于新生，能够更快了解校园信息、校园布局，为及早适应校园生活而奠定技术基础。3维全景虚拟校园生动、形象了校园实验楼、食堂、学生宿舍楼、教学楼等，给人身临其境的感受。在构建3维全景虚拟校园的基础上，对真实世界进行模拟，为师生提供逼真、生动、清晰优美的校园，同时将校园绿化情况、布局特点、建筑风格等一览无余地展现出来，给人高度逼真的视觉体验。
结束语
将3维全景虚拟校园建立在互联网中，延伸、并扩展了校园的空间感与时间感，同时为校园封疆展示、信息管理等提供有效措施，记录了学校的发展和变迁。在数字3维全景技术的基础上，组合静态图片，可将现实景象真实显示出来，形成全景图片，而3维全景虚拟校园则将校园的人文、自然环境展现在网络上，人们通过浏览实验室、科研设备、图书馆、教室、教学设施等，身临其境地对学校整体进行掌握与了解。同时还是校园信息化建设的关键组成，有利于学们良好品德及思想政治素质的有效提高，潜移默化中对每一位学生、教师渗透校园文化、精神。3为全景虚拟校园构建于全景图像基础上，系统、直观、且不乏真实性地将3维校园场景以交互的方式展现出来，为人们立体化、全方位了解校园提供技术手段。
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【关键词】彩色图像去噪 小波技术 偏微分技术
现实中的数字图像在数字化和传输过程中常受到成像设备与外部环境噪声干扰等影响而产生噪声。均值滤波、中值滤波、维纳滤波和基于小波变换的软阈值法和硬阈值法是常用的几种图像去噪方法，偏微分技术这些年也逐步在彩色图像中发挥重要的作用，本文就基于小波技术和偏微分技术的彩色图像的去噪方法进行了简单的比较。
均值滤波的算法也叫做线性滤波，其思想主要为邻域平均法，也就是将像素灰度的平均值用来替代每个像素的灰度。有效抑制加性噪声，但容易引起图像模糊，可以对其进行改进，主要避开对景物边缘的平滑处理。椒盐噪声是幅值近似相等但随机分布在不同位置上，图像中有干净点也有污染点。中值滤波是选择适当的点来替代污染点的值，所以处理效果好。因为噪声的均值不为0，所以均值滤波不能很好地去除噪声点。维纳滤波通常是指从连续或者是离散的图像数据里去过滤掉不需要的噪声以及干扰信息，从而获得我们需要的信息，这个过程我们称之为滤波，这种方法被看做是常用的信号处理方法，并且我们把与之对应的装置叫做滤波器。通常情况下，我们把滤波器分为线性滤波器和非线性滤波器，这是根据滤波器的输出内容来决定的，如果输出内容为线性函数，我们称之为线性滤波器，与此相反，输出内容为非线性函数，我们称之为非线性滤波器。
图像处理的方法有很多种，除了小波技术以外，常用的还有偏微分方程，偏微分方程在底层的图像的处理过程中也有很好的表现。向异性是在图像过程中，特别是在偏微分的方程的处理过程中表现出的一个特点，在图像的处理过程中尤其是在去噪的过程中，不仅可以去噪，同时保持了很好的边缘特征。常用的偏微分方程可以有两种：一类是根据迭代格式进行，随着时间的变化，图像慢慢地接近于最终需要的效果，常见的方程有：Malik方程和Perona方程，并对其进行不断的改进。相对于其他方法而言，迭代格式的方法有较大的选择范围，尤其是在有了确定的扩散系数之后，当前向扩散的时候，也可以后向扩散，所以对于将边缘尖锐化和对于图像的平滑处理都有很好的处理。相对于在高噪声处理图像的效果，这种方法更适合处理低噪声密度的图像。
偏微分在在处理图像的过程中尤其是图像去噪的过程中需要建立模型，通常建立的模型有二阶偏微分方程和四阶偏微分方程，建立模型可以有效的提高图像在去噪过程中的处理能力，尤其是在图像纹理的处理过程中表现出较好的效果，通常使用的模型有PM模型和fourth-order PDE模型，但有一点不可忽视的是阶梯效应，尤其是PM模型，在图像处理过程中不可避免的出现此种效应，针对这个问题，有人提出了相对应的解决方法，并取得了较好的效果：四阶偏微分方程模型，需要指出的是，虽然它能够减弱甚至去除此种效应，但会将黑白点遗留在处理的图像中。常见的彩色图像处理会对红绿蓝三个分量采用处理技术，处理完成后，进行合成，并且这个过程是在RGB空间进行。阶梯效应和图像失真是图像处理尤其是彩色图像处理过程中常常会出现的缺点，但是通过将四元数矩阵来表示图像，并将彩色图像看做一个完整的整体来进行去噪处理，这样就会得到一个全新的彩色图像去噪方法，需要指出的是这种方法中需要对矩阵做一个四元数傅里叶变换，在完成了变换之后对矩阵重新进行处理，处理结束后会产生一个新的模型。这种方法的最大优点是客服了阶梯效应及孤立点，尤其是客服了常用的整数阶算子的缺点，对于图像中的纹理信息进行了很好的加强，对于图像中较平滑的部分，在处理过程中进行了有效的线性的保留，通过实验证明，处理后的图像效果得到了一定的提升。
参考文献：
[1]刘光宇，卞红雨，沈郑燕，等.PDE模型在声纳图像去噪中的应用.研究[J].传感器与微系统，2012，31：42-44.
[2]黄果，许黎，蒲亦非.分数阶微积分在图像处理中的研究综述[J].计算机应用研究，2012，29：414-426.
[3]许姜严，王卫星.结合四元数与小波的彩色图像边缘检测算法[J].计算机应用研究，2010，27：1981-1983.
[4]雷印杰，金艳梅，周激流，等.四元数奇异值分解与彩色图像去噪[J].四川大学学报：自然科学版，2007，44：1268-1274.
[5]盖琦，乔兆亮.基于离散四元数傅里叶变换的彩色图像信息隐藏技术[J].计算机应用研究，2011，28：2746-2749.
[6]刘国军，冯象初，张选德.波原子纹理图像阈值算法[J].电子与信息学报，2009，31：1791-1795.
[7]陈书贞，郝鹏鹏，练秋生.基于双树复数小波和波原子稀疏图像表示的压缩传感图像重构[J].信号处理，2010，26：1701-1706.
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小鸡图片范文6
（中国空空导弹研究院，河南洛阳471009）
摘要：提出一种基于FPGA与DSP的实时视频图像偏色校正系统，包括数字视频解码芯片、FPGA、DSP以及数字视频编码芯片。该系统能以一种格式接收视频图像信号并以相同的格式输出，输出偏色校正后的视频信号相比输入的视频信号而言，延迟非常小，实时性强，是一种较为实用的视频图像偏色校正系统。
关键词 ：实时系统；颜色校正；颜色恒常性；FPGA
中图分类号：TN911.73-34；TP391.41 文献标识码：A 文章编号：1004-373X（2015）12-0077-03
收稿日期：2014-11-09
0 引言
通过可见光成像系统采集的视频图像往往因为环境光照的影响存在偏色的问题，这是因为成像系统不能够对变化的环境光照条件做出对应的光谱响应，使得图像的颜色范围发生了偏移，也引起了图像偏色。因此，需要利用视频图像偏色校正技术对图像的颜色范围进行实时调整，使其与人眼视觉系统对场景真实颜色的感知相吻合，这对于可见光成像系统成像质量的提高有着重要的意义。
现有技术中，关于偏色校正的方法很多，比如白点法[1]、灰色调法[2]、灰度世界假设方法[3]等。其中，灰度世界假设方法认为平均场景反射分量是没有颜色的，并以此假设为基础利用输入图像的R、G、B 三个分量计算出偏色校正系数，进而实现对图像的偏色校正。文献[4]提出了灰度边缘假设方法，认为场景反射分量导数的范数是没有颜色的，而后利用此假设进行偏色校正系数的估计。此外，文献[4]结合上述的几种方法建立了一个统一的颜色恒常性计算框架。文献[5]对多种偏色校正方法进行了综述和比较。文献[6] 提出了一种偏色校正系数的层级计算模型，在该模型中，各层级分别模拟了人眼视觉系统中从视网膜到初生视觉皮层的颜色处理机制。通过对这些偏色校正方法进行仿真和比较，发现灰度世界假设方法具有计算过程相对简单以及校正效果与人眼视觉感知非常一致等优点。
虽然现有技术中偏色校正的方法较多，但是实时视频图像偏色校正系统并没有成熟型号产品。偏色校正系统多采用将图像采集到计算机后在计算机上进行偏色校正的方案，该方案需要依赖于计算机，给实际应用带来诸多不便，具有很大的局限性。针对此问题，本文提出一种基于FPGA 与DSP 的实时视频图像偏色校正系统，该系统对灰度世界假设方法[3]进行了实现，利用上一帧计算得到的偏色校正系数对下一帧进行偏色校正，不仅不需要对一帧图像进行存储，而且使得输出的偏色校正后的视频信号相比输入的视频信号延迟非常小，实时性强，可有效提高可见光成像系统的成像质量。
1 系统组成
如图1所示，本文提出的基于FPGA与DSP的实时视频图像偏色校正系统，硬件上包括数字视频解码芯片、FPGA、DSP以及数字视频编码芯片。其中，数字视频解码芯片采用DS90CR286，FPGA 采用EP3SE110F1152，DSP 采用TMS320C6455，数字视频编码芯片采用DS90CR285。
端口连接方式为：FPGA的端口R[7：0]、G[7：0]、B[7：0]、F1、L1、CLK1 与数字视频解码芯片的R[7：0]、G[7：0]、B[7：0]、F1、L1、CLK1相连；FPGA的端口R[7：0]、G[7：0]、B[7：0]、F2、L2、CLK2 与数字视频编码芯片的R[7：0]、G[7：0]、B[7：0]、F2、L2、CLK2 相连；FPGA 的端口SR[31：0]、SG[31：0]、SB[31：0]、INT 与DSP 的SR[31：0]、SG[31：0]、SB[31：0]、INT 相连；FPGA 的端口WR[15：0]、WG[15：0]、WB[15：0]与DSP 的WR[15：0]、WG[15：0]、WB[15：0]相连。
由于灰度世界假设方法的计算过程与其他偏色校正方法相比相对简单，且校正效果与人眼视觉感知非常一致，因此，提出的偏色校正系统通过协同FPGA与DSP对灰度世界假设方法进行了实现。其中，FPGA用于实现该方法中的像素累加和偏色校正部分，DSP 用于实现偏色校正系数的计算。接下来，将详细阐述各个实现环节。
2 实现步骤
偏色校正系统具体的实现步骤为：
步骤1：输入的CameraLink格式彩色数字视频信号经数字视频解码芯片解码后分解为彩色RGB 信号（R[7：0]、G[7：0]、B[7：0]）、帧同步F1、行同步L1、像素时钟信号CLK1传递给FPGA。
步骤2：在FPGA中，彩色RGB信号（R[7：0]、G[7：0]、B[7：0]）在帧同步F1、行同步L1、像素时钟信号CLK1的控制下用于像素累加计算出3 个累加数SR[31：0]、SG[31：0]、SB[31：0]，而后，SR[31：0]、SG[31：0]、SB[31：0]随同FPGA产生的中断信号INT传递给DSP，3个累加数的计算公式为：
式中：(i,j) 为像素坐标；M、N 分别代表一帧图像行、列方向的像素数量。
步骤3：DSP收到中断信号INT以后利用收到的3个累加数SR[31：0]、SG[31：0]、SB[31：0]计算出3个偏色校正系数WR[15：0]、WG[15：0]、WB[15：0]，并将其回传给FPGA，3个偏色校正系数的计算公式为：
式中：--· 表示对数据进行取整。
步骤4：FPGA 在下一帧的彩色RGB 信号（R[7：0]、G[7：0]、B[7：0]）到来后，在帧同步F1、行同步L1、像素时钟信号CLK1的控制下利用从DSP回传的3个偏色校正系数WR[15：0]、WG[15：0]、WB[15：0]对彩色RGB 信号进行偏色校正计算得到校正后的彩色RGB信号，然后，FPGA将帧同步F1、行同步L1、像素时钟信号CLK1延迟2 个像素时钟周期赋给F2、L2、CLK2，并将校正后的彩色RGB信号（R[7：0]、G[7：0]、B[7：0]）连同延迟后的帧同步F2、行同步L2、像素时钟信号CLK2一起传递给数字视频编码芯片，偏色校正计算过程为：
式中：除以256通过右移8位来实现。
由于处理的对象为视频图像，前后两帧的关联性非常大，也即利用上一帧计算得到的偏色校正系数可以用于下一帧进行偏色校正。这样做不仅不需要对一帧图像进行存储，而且使得输出的视频信号相比输入的视频信号延迟非常小。此外，由于偏色校正计算过程需要两个像素时钟周期，于是，通过将帧同步F1、行同步L1、像素时钟信号CLK1 延迟两个像素时钟周期赋给F2、L2、CLK2 实现校正后的彩色RGB 信号与这些同步信号之间的同步。
步骤5：数字视频编码芯片将校正后的彩色RGB信号（R[7：0]、G[7：0]、B[7：0]）、帧同步F2、行同步L2、像素时钟信号CLK2 编码并形成CameraLink 格式彩色数字视频信号输出。至此，完成偏色校正过程。
3 实验结果
利用能够输出分辨率为1 024×768 的CameraLink格式彩色数字视频的可见光成像设备作为偏色校正系统的输入，针对不同的场景进行相应的偏色校正实验。图2（a）为其中一个场景未经校正的有偏色图像，图2（b）为是同一场景经本文提出的校正系统校正后的图像。显然，经过校正后的图像与人眼对场景真实颜色的感知是相吻合的。
4 结语
本文提出的偏色校正系统利用FPGA 与DSP 协作实现了基于灰度世界假设的偏色校正方法，能够将视频图像的颜色范围校正到与人眼对场景真实颜色的视觉感知相吻合，并且能以一种格式接收视频图像信号并以相同的格式输出，易于将其集成到一个系统中，而不用对系统的接口进行更改。此外，该系统输出的偏色校正后的视频信号相比输入的视频信号而言，延迟非常小，实时性强。
作者简介：周桢（1979—），男，江西九江人，高级工程师，硕士。主要研究方向为图像信息处理、目标识别跟踪。
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