DSP的夜视图像处理.docVIP

西南科技大学毕业设计（论文）开题报告 学 院 专业班级 姓 名 学 号 题 目 基于DSP的夜视图像增强系统设计 题目类型 应用研究 一、选题背景及依据（简述国内外研究现状、生产需求状况，说明选题目的、意义，列出主要参考文献） 1.1 选题背景 微光夜视系统在军事和民用方面都有重要用途，将高速数字信号处理技术用于微光视频图像的实时处理，是当前国内外非常关注的夜视技术领域中的重要课题。夜视设备是研究在夜间或低亮度条件下，用于扩展观察者视力范围以实现隐蔽观察的一种不可缺少的重要装备。近年来，数字图像处理技术广泛地应用于视频监控医疗检测图像通讯等领域。但在低照度的环境下，采集到的图像对比度和信噪比都很低，往往不能满足实际的需要。由于人眼的生理视觉特性，我们已知道人类的视觉会受到空间分辨率时间分辨率和频率分辨率的限制，通过对人类视觉的对比度分辨率的测量，发现人类的视觉还存在着对比度分辨率的限制。通过对低照度下的图像进行了对比度分辨率的补偿，能够有效地拓宽原图像灰度谱的范围挖掘出图像隐藏的信息。 1.2 选题目的及意义 近年来，随着电子计算机技术的进步，计算机图像处理得到了飞跃的发展，己经成功的应用于几乎所有与成像有关的领域，并正发挥着相当重要的作用。它利用计算机对数字图像进行系列操作，从而获得某种预期的结果。 对图像进行处理时，常运用图像增强技术以改善图像的质量，增强对某种信息的辨识能力，以更好的应用于现代各种科技领域。图像增强技术的快速发展同它的广泛应用是分不开的，发展的动力来自稳定涌现的新的应用，我们可以预料，在未来社会中图像增强技术将会发挥更为重要的作用。在图像处理过程中，图像增强是十分重要的一个环节。 夜视增强是在夜间或低亮度条件下，将不可见辐射加以转变或将微弱的夜光增强 ，成为人眼可以感受的可见光，应用于军事上进行隐蔽观察的光电技术 ，它主要用于夜间的侦察、照相、 观察瞄准、车辆驾驶 、装备修理 、工程抢险和战地救护等。在民用上可用于天文观察、宇宙探测、 航天航海等。在科技发展和军事应用上 ，夜视技术一直显得尤为重要。 开展基于 DSP 的夜视图像处理技术研究，在当代军用和民用领域都具有很大的理论意义和实用价值。数字信号处理器 DSP（Digital Signal Processor）在图像处理方面的应用十分广泛，用 DSP 芯片对图像进行处理，充分体现了它的优越性。TMS320DM642是TI公司推出的高速DSP，将其用于微光夜视图像的处理对提高系统的实时性具有重要的意义。 本课题拟通过对夜视图像增强方法的研究并完成算法在DSP上的移植，起到巩固书本知识，拓展个人解决问题的能力。 1.3 国内外研究状况 图像增强技术[1]的发展大致经历了初创期、发展期、普及期和应用期4个阶段。初创期开始于20世纪60年代，当时的图像采用像素型光栅进行扫描显示，大多采用中、大型机对其进行处理。在这一时期由于图像存储成本高，处理设备造价高，因而其应用面很窄。20世纪70年代进入了发展期，开始大量采用中、大型机进行处理，图像处理也逐渐改用光栅扫描显示方式[3]，特别是出现了CT和卫星遥感图像，对图像增强处理提出了一个更高的要求。到了20世纪80年代，图像增强技术进入普及期，此时的计算机已经能够承担起图形图像处理的任务。20世纪90年代进入了应用期，人们运用数字图像增强技术处理和分析遥感图像，以有效地进行资源和矿藏的勘探、调查、农业和城市的土地规划、作物估产、气象预报、灾害及军事目标的监视等。在生物医学工程方面，运用图像增强技术对X射线图像[4]、超声图像和生物切片显微图像等进行处理，提高图像的清晰度和分辨率。在工业和工程方面，主要应用于无损探伤、质量检测和过程自动控制等方面；在公共安全方面，人像、指纹及其他痕迹的处理和识别，以及交通监控、事故分析等都在不同程度上使用了图像增强技术。 夜视图像增强是图像增强中的重要课题，通常夜视系统分为主动式红外夜视仪、红外热成像仪和微光夜视仪三大类[5]： 1. 主动式红外夜视仪 主动式红外夜视仪具有成像清晰、制作简单，可在零照度下工作、获取的夜视图像清晰、观察距离等特点，例如半导体激光夜视成像系统由半导体激光器、脉冲激光激励源、发射光学镜头、接收光学镜头、低照度摄像机、处理器及选通控制电路组成，他是主动式红外夜视仪。但它的致命弱点是红外探照灯的红外光会被敌人的红外探测装置发现。本文主要是对其进行研究。用于车的夜视仪、野外观察、监视、隐蔽目标观测。它能够揭示出一个地区有没有人类活动过的痕迹 ——即便四周没有任何肉眼可见的明显标记。执法部门也能借此发现一些罪犯企图隐瞒的事证，包括赃款、毒品以及尸体等这能为一些案件提供重要线索。 2. 微光夜视仪