【摘 要】
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随着高清监控的快速发展,平安城市、智慧城市等大型项目落地,监控图像的质量问题成为了智能视频监控系统的痛点之一。在光线较暗或光线不均匀的环境之中,采集到的图像清晰度、对比度、饱和度较低,甚至部分细节丢失,不但无法满足观赏性和实用性,对于国家安防等工作所需完成的目标检测及跟踪等功能亦无法实现。因此,对低照度图像增强算法以及其技术应用的研究具有重要价值,本文主要研究内容为:（1）由于在低照度环境下的光照
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随着高清监控的快速发展,平安城市、智慧城市等大型项目落地,监控图像的质量问题成为了智能视频监控系统的痛点之一。在光线较暗或光线不均匀的环境之中,采集到的图像清晰度、对比度、饱和度较低,甚至部分细节丢失,不但无法满足观赏性和实用性,对于国家安防等工作所需完成的目标检测及跟踪等功能亦无法实现。因此,对低照度图像增强算法以及其技术应用的研究具有重要价值,本文主要研究内容为:（1）由于在低照度环境下的光照不均匀,本文针对在照度估计时易产生光晕伪影以及对图像主结构提取不够准确等问题,提出了基于光照图估计的Retinex低照度图像增强算法。该算法首先利用L2范数对RGB通道中的最大像素值进行处理以减少光晕伪影;然后通过改进RTV模型的正则项来平滑图像纹理细节、准确提取主结构;最后通过改进的自适应Gamma校正因子进行亮度校正。将所提算法与几种经典算法的处理结果进行主观对比及客观评估,证明了所提算法的有效性且具有较大的性能优势。（2）本文基于Retinex理论的光照-反射模型,改进了直方图均衡化算法。首先,将图像从RGB转化到YCbCr颜色空间,取其Y分量作为初始光照图;其次,利用直方图均衡化和高斯滤波进行光照图细化,避免了过度增强以及复杂算法中系数矩阵过大而不易硬件实现的问题;最后,经实验对比分析,图像的主、客观评价结果均优于传统的直方图均衡化算法。（3）本文利用Altera Cyclone IV E系列开发板搭建了基于FPGA的图像增强系统,对图像增强算法进行分模块硬件逻辑设计并进行调试仿真,最后用TFT屏幕显示了增强结果。
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