视频技术是当今社会中应用最为广泛的技术之一,在安防监控、交通安全、航天航空等领域等发挥着至关重要的作用,然而在夜间环境中,由于光照不足、强度不均等原因,采集到的视频通常清晰度低、信息丢失严重,因此有必要对夜间视频进行增强处理,以提升其视觉效果和质量。基于以上背景,本文主要研究夜间视频增强算法,以及嵌入式夜间视频增强系统的设计与实现。首先,本文研究了经典的图像增强算法在夜间图像增强中的应用。针对夜间视频的特点,本文重点研究了直方图均衡、同态滤波和Retinex算法在夜间图像增强中的应用,并通过实验仿真分析了各算法的有效性和局限性。其次,本文重点研究了基于暗通道先验的去雾算法在夜间图像增强中的应用。经过实验验证,夜间图像与雾天图像的直方图分布呈现一种对称的特性,因此可以利用雾天图像增强算法实现夜间图像增强的目的。本文通过实验证明了暗通道先验算法能对夜间图像起到很好的增强效果,同时也发现该算法存在光晕伪影现象以及计算量大等不足。因此,本文提出了相应的优化方法,并通过对比实验,从主观视觉效果和客观指标两方面分析了优化算法与其他算法的性能。最后,设计并实现了夜间视频增强硬件系统。考虑到硬件系统的成本、体积和实用性等需求,本文设计了基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的嵌入式夜间视频增强系统。对系统中视频处理板卡的电路设计进行了简要说明,详细介绍了基于Verilog硬件编程语言和流水线思想设计的FPGA功能逻辑模块,主要包括视频数据接收和发送、色彩空间转换、视频增强处理等功能模块,并验证了各模块的正确性。最后,在实际夜间环境中,对夜间视频增强系统的效果进行测试,实测结果表明,本文设计的嵌入式夜间视频增强系统能实现对分辨率为1920x1080、帧频为30帧每秒的视频进行实时有效的增强处理。