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基于DSP的夜视图像增强算法
杨栎平
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夜视图像处理是一门研究夜间以及照明条件较差的情况下的图片和视频的技术。夜视图像处理可以提高观察者的视线范围和视线清晰度，是一种不可或缺的技术。 这几年，夜视图像处理技术发展较快，不仅广泛运用于国防军事领域和夜间车辆检测， 而且渗透到人们生活的方方面面。例如在夜间或是光线较暗的时候，一些道路上和建筑物中，安装的摄像头所得的视频就不清晰，不便于分辨。还有用相数不高的相机在夜间和光线不好的时候照相时，照出的图片也不清晰。夜视图像增强是图像增强中的重要课题，通常夜视系统分为主动式红外夜视仪、红外热成像仪和微光夜视仪三大类。本课题主要研究的是微光夜视仪，即用DSP芯片进行夜视图像增强处理。本次设计主要选择TI 公司生产的 DSP 芯片 TMS320DM642。因为TMS320DM642芯片是一款比较经典的DSP芯片，适合课题的研究和学习。关于夜视图像处理的增强算法有很多，本课题主要研究直方图均衡化方法和分段线性变换方法。
夜视系统简介
夜视图像增强技术是图像增强中的一门重要课题，夜视图像增强技术通常分为为主动式红外夜视仪、红外热成像仪和微光夜视仪三大类：
1. 主动式红外夜视仪
主动式红外夜视仪拥有图像清晰、工作方式简单，并可在无光照的条件下工作、得到的图像清晰、观察的距离远等特点。像半导体激光夜视成像系统由半导体激光器、脉冲激光激励源、发射光学镜头、接收光学镜头、低照度摄像机、处理器及选通控制电路组成，它属于主动式红外夜视仪。不过它有一个很大的缺点，就是当它发出红外光的时候能被敌人的红外装置检测到。所以半导体激光夜视主要用于道路车辆检测、建筑物内的检测、刑侦、缉毒、以及缉私。它也有一个特点，它可以检测一个地区有没有人活动过的迹象。执法机关就是利用它的这个特点发现一些罪犯分子想要隐瞒的证据，例如私藏的钱财、毒品等可以为案子提供重要线索。
2. 被动红外热成像仪
被动红外热成像仪避免了主动式红外夜视仪的“主动”缺陷。因为高于原子的核外电子从高能轨道回到基态会释放出电磁波能量，所以自然界的物体总是在不断的向外发射红外线。被动红外热成像仪就是利用这个原理制作而成。通过目标自身发出的红外光和他周围的物体所发出的红外光的差异来识别目标。因为被动夜视系统不使向外界发出光源，所以也不会暴露观察者的位置，非常安全，并且不受烟、雾及树木等障碍物的影响，白天和夜晚都能工作。适合用于国防军事领域。
3. 微光夜视仪
晚上的星光、月光、以及自然界的其他亮光等，统称为“微光”。微光夜视技就是对夜间，微光条件下的目标图像进行增强处理，以便使观察者得到的图片更为清晰，从而实现晚上观测的一种高科技含量的设备。微光夜视仪的工作为方式为被动工作方式，所以其自身的隐蔽性较好，比较安全。对于一些需要隐蔽工作的部门，例如国防军事、刑侦、缉拿毒犯、缉拿私犯、夜晚监控、保卫等都是非常合适的。
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