相机视频图像自适应对比度增强系统的研制.pdfVIP

维普资讯 第 32卷 第 2期 武汉理T大学学报(鸯 差) Vo1．32 No．2 2008年 4月 JournalofWuhanUniversityofTechnology Apr．2008 (TransportationScienceEngineering) 相机视频图像 自适应对 比度增强系统的研制 刘焕雨 万秋华D 熊文卓D 刘春霞 李葆勇D (中国科学院长春光学精密机械与物理研究所” 长春 130033) (中国科学院研究生院 北京 100039) 摘要 ：介绍了基于图像处理方法的 自适应对 比度增强系统的组成、工作原理、硬件电路设计与软件 设计．针对监察相机工作环境照度变化范围大的特点 ，提 出一种改进 的灰度直方 图均衡化方法．应 用此方法所研制 的系统，能够 自适应于多种光照条件下获得 的低对 比度 图像 ，自动进行对 比度调 整，改善监察相机输出视频图像的质量．对于清晰图像，经调整后图像质量至少无明显降低． 关键词 ：图像处理系统；自适应对 比度增强；监察相机 ；SEE7111A~SEE7199B~TMS320C5509A 中图法分类号 ：TP391 0 引 言 1 自适应对比度调整 的算法原理和 系统总体设计 在应用监察相机进行电视监察时，视频图像 的质量直接影响监察系统 的监察效果．特别是在 针对监察相机工作环境照度变化范围大的特 光照度过低、过高，或者由于逆光反射而使光照度 点，提出一种直方 图均衡化嘲的改进算法．该算法 具有较大 的动态变化范围时，视频 图像的对比度 既考虑对大概率灰度级分布梯度的增强 ，又考虑 会受到很大 的影响，因而需要对输 出图像进行实 全部灰度级分布的均衡 ，在继承 了直方图均衡化 时调整，以提高图像的对比度 ，并要求采用的调整 强大的对 比度调整能力 的同时 ，具有更加优 良的 方法能够 自适应于不 同的光照条件 [1]． 适应能力．算法公式如下． 在工程实践 中，基于电平检测的对 比度调整 方法 (AGC)L2已经获得 了广泛 的应用．其原理 (rk)一 (1) 是：通过检测视频信号 的平均电平，调整放大器 的 增益系数 ，从而使视频信号的平均 电平保持在 电 1f户()一K，户(rk)≥P ， p,(rk)一 1， P 视传输 中规定的标准电平．通常将整个视场分为 若干个图像子块 (如 16个子块)，对每一个图像子 N一∑—一户’(rk) (3 块分别进行检测和处理．这种方法非常简单 ，但是 户 (rk)一 (4) 对不同光照度条件下视频图像对 比度 的调整能力 非常有限．如果子块分得较大 ，在子块的边缘会产 一 Tl+(Th—T1)∑户，(rj) (5) 生明显的梯度效应 ；如果子块分得较小，则会使 图 像变得模糊．提 出一种改进的