试论基于dm642夜晚视频增强算法研究与实现

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1、上海交通大学硕士学位论文基于DM642夜晚视频增强算法研究与实现学校：上海交通大学院系：电子信息与电气工程学院专业：控制理论与控制工程班级：B0703291班学号：1070329053工学硕士生：曹力导师：路林吉（副教授）上海交通大学电子信息与电气工程学院2009年12月IADissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterTheResearchandImplementationoftheReal-timeNightEnhancementAlgorithmsbasedonDM642Platf

2、ormAuthor：CaoLiSpecialty:ControltheoryandcontrolprojectAdvisor:AssociateProfessorLuLinjiSchoolofElectronicsandElectricEngineeringShanghaiJiaoTongUniversityShanghai,P.R.ChinaDec.，2009II基于DM642夜晚视频增强算法研究与实现摘要在夜晚低能见度光照条件下，一般的监控系统不能发挥出应有的作用。这给安防监控、公共交通带来不利的影响。假使可以通过视频处理算法对原始视频实现增强处理，这不仅能够解决夜晚环境对

3、监控的影响，同时也能够节约成本，减少投资。所以针对夜晚视频增强的研究具备很高的科研与市场价值。随着DSP技术发展，视频处理算法可以通过DSP处理芯片实时实现，拥有视频增强的DSP系统具备广阔的市场前景。本文DSP处理系统利用摄像头采集实时视频，经过模数转换后数字信号通过解码芯片解码，图像信息通过DSP芯片实现增强算法处理，最后信号通过编码、数模转换后以PAL格式在监控屏幕实时输出。DSP技术的应用不仅解决了夜晚环境对监控视频质量的影响，而且提高了视频处理的实时性，这一技术拥有重要的应用价值。本文围绕夜晚视频增强算法的研究及其在DM642的实现而展开。提出了一种基于DM642夜晚

4、视频增强的实现方案。本方案分别改进了灰度拉伸算法、多种直方图均衡算法、基于Retinex的单尺度变换算法以及MEAM算法，使之更加适用于实时的视频处理和嵌入式平台的应用，在PC机编程实现了这些视频增强的算法并且对PC算法处理效果进行分析比较。同时，文章结合DSP芯片的基本原理给出了DSP视频处理系统的软硬件设计流程。最后将夜晚视频增强算法移植进DSPIII系统处理，优化算法程序、分析比较DSP处理效果后，得到一种最适合DSP高速处理、增强效果最明显的处理算法，这一算法不仅提高了夜晚视频的整体对比度，而且保持了夜晚视频的色彩同时降低了夜晚视频的噪声。本文提出的DSP系统设计方案，

5、实现了高速、稳定、灵活的夜晚视频增强与播放平台，达到了设计的要求。既可以满足一般的监控需求，在夜晚情况下，提高监控视频质量，同时，本系统可以升级成恶劣天气的通用视频处理平台。关键词：夜晚,视频增强,图像处理，DM642,直方图均衡，单尺度Retinex算法，MEAM算法IVTHERESEARCHANDIMPLEMETIONOFTHEREAL-TIMENIGHTENHANCEMENTALGORITHMBASEDONDM642PLATFORMABSTRACTWiththedevelopmentofmodernscienceandtechnology,real-timeimagepr

6、ocessinghasbroughtwidespreadconcern.However,inthenightorlowvisibilityconditions,duetoinadequatelightinghumancannoteasilyobservatethesurroundingenvironment.Similarly,fortheordinarycameramonitoringsystemitisdifficulttocapturethedetailsinacertainrange.Suchasituationbringsanadverseimpacttothenig

7、htroadtrafficonvideosurveillance.Sowecanimprovequalityoftheoriginalvideothroughimageprocessingalgorithms.WiththedevelopmentofDSPtechnology,moreefficientimageprocessingalgorithmscanberealizedthroughhigh-speedDSPprocessingchip.Meanwhilereal-timeDSPsy