基于FPGA的近红外实时透雾成像方法

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基于FPGA的近红外实时透雾成像方法

王德俊 , 王建立 , 阴玉梅 , 王鸣浩

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王德俊, 王建立, 阴玉梅, 王鸣浩. 基于FPGA的近红外实时透雾成像方法[J]. 中国光学, 2009, 2(5): 445-451.

引用本文:

王德俊, 王建立, 阴玉梅, 王鸣浩. 基于FPGA的近红外实时透雾成像方法[J]. 中国光学, 2009, 2(5): 445-451.

WANG De-jun, WANG Jian-li, YIN Yu-mei, WANG Ming-hao. Near infrared real-time penetrating fog imaging based on FPGA[J]. Chinese Optics, 2009, 2(5): 445-451.

Citation:

WANG De-jun, WANG Jian-li, YIN Yu-mei, WANG Ming-hao. Near infrared real-time penetrating fog imaging based on FPGA[J]. Chinese Optics, 2009, 2(5): 445-451.

基于FPGA的近红外实时透雾成像方法

1.
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春 130033;
2.
中国科学院研究生院，北京 100039

通讯作者: 王德俊

中图分类号: TP391.4

Near infrared real-time penetrating fog imaging based on FPGA

1.
Changchun Institute of Optics，Fine Mechanics and Physics， Chinese Academy of Science，Changchun 130033，China;
2.
Graduate University of Chinese Academy of Science，Beijing 100039，China

摘要: 针对雾天图像的退化现象，提出采用近红外波段成像和视频图像处理技术相结合的透雾成像方法。根据视频图像相邻两场直方图相似性特点，提出了改进的直方图均衡化算法处理雾天降质图像。改进算法简化系统结构，降低逻辑设计复杂度，节约了高速存储器部分硬件资源。算法经过MATLAB仿真验证，并在FPGA视频图像处理平台上硬件实现。实验证明改进算法增强雾天图像的同时满足标准视频图像处理25帧/秒的实时性要求，结合近红外波段透雾能力使雾天能见距离提高1.5倍以上。
- 雾 /
- 红外成像 /
- 直方图均衡化 /
- 现场可编程门阵列
Abstract: According to image degeneration on foggy days, a penetrating fog imaging method using near infrared imaging and video image processing is proposed. According to the characteristics of low contrast image on foggy days and high comparability of histogram of contiguous field in video image, we have proposed an improved histogram equalization algorithm.This algorithm simplifies the system architecture as well as reduces the complexity of logical design. Moreover it also reduces the hardware resources of high speed memory. It has been simulated and verified on MATLAB and implemented on the video image processing platform based on FPGA. The experiment shows that the near infrared wave band has a better penetrating ability on fog. The improved algorithm enhances the image quality on foggy days while meet the real-time requirement for currently standard video image of 25 frame/s. With these two methods, we increase the visibility distance over 1.5 times on foggy days.
- fog /
- near infrared imaging /
- histogram equalization /
- Field Progarmming Array (FPGA)

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基于FPGA的近红外实时透雾成像方法

1. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春 130033;

2. 中国科学院研究生院，北京 100039

通讯作者: 王德俊

收稿日期: 2009-06-18
修回日期: 2009-08-25
刊出日期: 2009-10-20

中图分类号: TP391.4

关键词:

雾 /

直方图均衡化 /

现场可编程门阵列

摘要: 针对雾天图像的退化现象，提出采用近红外波段成像和视频图像处理技术相结合的透雾成像方法。根据视频图像相邻两场直方图相似性特点，提出了改进的直方图均衡化算法处理雾天降质图像。改进算法简化系统结构，降低逻辑设计复杂度，节约了高速存储器部分硬件资源。算法经过MATLAB仿真验证，并在FPGA视频图像处理平台上硬件实现。实验证明改进算法增强雾天图像的同时满足标准视频图像处理25帧/秒的实时性要求，结合近红外波段透雾能力使雾天能见距离提高1.5倍以上。

English Abstract

王德俊, 王建立, 阴玉梅, 王鸣浩. 基于FPGA的近红外实时透雾成像方法[J]. 中国光学, 2009, 2(5): 445-451.

引用本文:

王德俊, 王建立, 阴玉梅, 王鸣浩. 基于FPGA的近红外实时透雾成像方法[J]. 中国光学, 2009, 2(5): 445-451.

WANG De-jun, WANG Jian-li, YIN Yu-mei, WANG Ming-hao. Near infrared real-time penetrating fog imaging based on FPGA[J]. Chinese Optics, 2009, 2(5): 445-451.

Citation:

WANG De-jun, WANG Jian-li, YIN Yu-mei, WANG Ming-hao. Near infrared real-time penetrating fog imaging based on FPGA[J]. Chinese Optics, 2009, 2(5): 445-451.

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