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多子直方图均衡微光图像增强及FPGA实现

陈莹 朱明

陈莹, 朱明. 多子直方图均衡微光图像增强及FPGA实现[J]. 中国光学(中英文), 2014, 7(2): 225-233. doi: 10.3788/CO.20140702.0225
引用本文: 陈莹, 朱明. 多子直方图均衡微光图像增强及FPGA实现[J]. 中国光学(中英文), 2014, 7(2): 225-233. doi: 10.3788/CO.20140702.0225
CHEN Ying, ZHU Ming. Multiple sub-histogram equalization low light level image enhancement and realization on FPGA[J]. Chinese Optics, 2014, 7(2): 225-233. doi: 10.3788/CO.20140702.0225
Citation: CHEN Ying, ZHU Ming. Multiple sub-histogram equalization low light level image enhancement and realization on FPGA[J]. Chinese Optics, 2014, 7(2): 225-233. doi: 10.3788/CO.20140702.0225

多子直方图均衡微光图像增强及FPGA实现

doi: 10.3788/CO.20140702.0225
基金项目: 

国家自然科学基金资助项目(No.11071103)

详细信息
    作者简介:

    陈莹(1989-),女,辽宁盘锦人,硕士研究生,2012年于吉林大学大学获得学士学位,主要从事数字图像处理,图像增强方面的研究。E-mail:cy890305@sina.cn

    通讯作者:

    朱明,E-mail:zhu_mingca@163.com

  • 中图分类号: TP212;TP911.73

Multiple sub-histogram equalization low light level image enhancement and realization on FPGA

  • 摘要: 针对微光图像对比度低,目标难以识别的问题,对微光图像增强算法进行了研究。提出了一种多子直方图均衡增强算法,该算法首先将直方图按面积平均分割成4个子直方图,利用平均像素数量作为阈值切割直方图降低过度增强现象,然后加入尺度因子对动态范围进行调整,最后分别对子直方图均衡得到增强效果。此算法用Verilog语言在现场可编程门阵列(FPGA)上具体实现,并给出了主观和客观的评价,改进算法能产生更清晰的图像,在硬件平台上也能实时显示增强效果,一帧图像处理时延约为0.45 ms。实验结果表明,改进算法不会产生饱和、噪声放大的现象,图像细节保持较好,满足视频图像处理实时性要求,得到了具有较好视觉效果的增强图像。

     

  • [1] 蔡式东, 杨芳. 基于直方图修正的图像增强算法[J]. 光电子技术, 2012, 32(3):155-159. CAI SH D, YANG F. Image enhancement based on histogram modification[J]. Optoelectronic Technology, 2012, 32(3):155-159.(in Chinese) [2] ABDULLAH-AL-WADUD M, HASANUL KABIR M, ALI AKBER DEWAN M, et al.. A dynamic histogram equalization for image contrast enhancement[J]. IEEE Transactions on Consumer Electronics, 2007, 53(2):593-601. [3] YANG F, WU J. An improved image contrast enhancement in multiple-peak images based on histogram equalization[J]. IEEE Conference Publications, 2010, 1:346-349. [4] CELIK T, TJAHJADI T. Automatic image equalization and contrast enhancement using gaussian mixture modeling[J]. IEEE Transactions on Image Processing, 2012, 21(1):145-156. [5] 范永杰, 张亚萍, 陈华. 平台直方图均衡算法实现的存储优化方法[J]. 激光与红外, 2013, 5:522-525. FAN Y J, ZHANG Y P, CHEN H. Realizing, memory optimization to plateau histogram[J]. Lasers and Infrared, 2013, 5:522-525.(in Chinese) [6] 吴成茂. 可调直方图均衡化的正则解释及其改进[J]. 电子学报, 2011, 39(6):1278-1284. WU CH M. Regularization explanation of adjustable histogram equalization and its improvement[J]. Acta Electronic Sinica, 2011, 39(6):1278-1284.(in Chinese) [7] 吴强, 王新赛, 贺明, 等. 一种结合小波分析与直方图的红外图像增强方法[J]. 应用光学, 2011, 32(3):464-467. WU Q, WANG X R, HE M, et al.. Infrared image enhancement based on wavelet analysis and histogram[J]. J. Appl. Optics, 2011, 32(3):464-467.(in Chinese) [8] 黄梅, 吴志勇, 梁敏华, 等. 暗背景下低灰度图像的实时增强[J]. 液晶与显示, 2011, 26(3):374-378. HUANG M, WU ZH Y, LIANG M H, et al.. Real-time enhancement method of low gray image under dark background[J]. Chinese J. Liquid Crystals and Displays, 2011, 26(3):374-378.(in Chinese) [9] WELLING P, KIM S H, CHO S B. Brightness preserving contrast enhancement using polynomial histogram amendment. IEEE Soc Design Conference, Jeju Island, Korea, 4-7 November, 2012. [10] CHEN H O, KONG N S P, IBRAHIM H. Bi-histogram equalization with a plateau limit for digital image enhancement[J]. IEEE Consumer Elevtronics, 2009, 55(4):2072-2087. [11] GAN C, YE Z. Brightness preserving histogram equalization with maximum entropy:a variational perspective[J]. IEEE Transactions on Consumer Electronics, 2005, 51(4):1326-1334. [12] 孙海江, 王延杰, 刘伟宁. 基于自适应平台阈值和拉普拉斯变换的红外图像增强[J]. 中国光学, 2011, 4(5):474-479. SUN H J, WANG Y J, LIU W N. Enhancement of infrared images based on adaptive platform threshold and laplace transformation[J]. Chinese Optics, 2011, 4(5):474-479.(in Chinese) [13] 王静轩, 尹传历. 基于DSP和FPGA的嵌入式实时图像增强系统[J]. 液晶与显示, 2013, 28(3):459-463. WANG J X, YIN CH L. Embedded color image enhancement system based on DSP and FPGA[J]. Chinese J. Liquid Crystals and Displays, 2013, 28(3):459-463.(in Chinese) [14] 吴家伟, 武春风, 庹文波. 红外图像实时显示增强系统设计[J]. 光学 精密工程, 2009, 17(10):2612-2619. WU J W, WU CH F, YU W B. Design of real-time infrared image enhancement system[J]. Opt. Precision Eng., 2009, 17(10):2612-2619.(in Chinese) [15] 李强, 龚俊亮. 基于FPGA的实时红外图像采集与预处理系统[J]. 红外, 2012, 33(10):21-24. LI Q, GONG J L. Design of real-time infrared image acquisition and pre-process system based on FPGA[J]. Infrared, 2012, 33(10):21-24.(in Chinese) [16] 姜文涛, 陈卫东, 钱钧, 等. 基于FPGA的实时图像增强设计[J]. 应用光学, 2010, 31(6):965-968. JIANG W T, CHEN W D, QIAN J, et al.. Real-time image enhancement based on FPGA[J]. J. Appl. Optics, 2010, 31(6):965-968.(in Chinese) [17] 韩希珍, 赵建. 结合偏微分方程增强图像纹理及对比度[J]. 光学 精密工程, 2012, 20(6):1382-1388. HAN X ZH, ZHAO J. Enhancement of image texture and contrast combined with partial differential equation[J]. Opt. Precision Eng., 2012, 20(6):1382-1388.(in Chinese) [18] 张超, 李洪文, 贾建禄, 等. 高帧频多通道图像采集与显示[J]. 液晶与显示, 2013, 28(4):593-597. ZHANG CH, LI H W, JIA J L, et al.. High frame rate and multiple channels digital image acquisition and display[J]. Chinese J. Liquid Crystals and Displays, 2013, 28(4):593-597.(in Chinese) [19] 贺柏根, 刘剑, 马天玮. 基于DSP+FPGA的实时图像去雾增强系统设计[J]. 液晶与显示, 2013, 28(6):968-972. HE B G, LIU J, MA T W. Real-time image defogging and enhanced system designed based on DSP+FPGA[J]. Chinese J. Liquid Crystals and Displays, 2013, 28(6):968-972.(in Chinese) [20] 尹传历, 王啸哲. 机载嵌入式图像增强系统设计与实现[J]. 液晶与显示, 2013, 28(4):604-607. YIN CH L, WANG X ZH. Design and realization of airborne embedded image enhancement system[J]. Chinese J. Liquid Crystals and Displays, 2013, 28(4):604-607.(in Chinese) [21] 孙玉胜, 白克. 基于小波变换与加权滤波的电机红外图像增强[J]. 液晶与显示, 2010, 25(3):439-443. SUN Y SH, BAI K. Enhancement of motor infrared image based on wavelet transform and weighted filtering[J]. Chinese J. Liquid Crystals and Displays, 2010, 25(3):439-443.(in Chinese)
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-11-10
  • 修回日期:  2014-02-08
  • 刊出日期:  2014-03-25

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