基于FPGA的自适应夜景增强系统设计与实现

作者:乔鑫; 万毅
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为了增强夜间环境下摄像机拍摄的图像,设计了一种基于FPGA和模拟电路的自适应夜景增强系统。首先,模拟摄像机收集视频。然后,AD603芯片放大采集的模拟视频信号,TVP5150芯片解码放大的模拟视频信号并输出ITU-R BT.656格式的数据。然后,FPGA对有效的数据提取、分辨率修改和视频pin进行预处理。最后,利用自适应算法和D/A转换电路控制芯片来调整放大率,从而实现系统对周围环境的自适应调整,使每帧图像的平均值稳定在设定的阈值附近。用硬件电路代替复杂的软件算法,在达到效果的同时,大大降低了FPGA的资源消耗,并在ALINX AX545的FPGA平台上实现了设计。实验结果表明,在60帧/s640480分辨率的情况下,夜间图像可以实时自适应增强,最终平均图像质量可以稳定在设定的阈值附近。该系统可应用于目标检测和视频监控领域。