[发明专利]一种实时低照度彩色图像增强装置

摘要

本发明公开了一种实时低照度彩色图像增强装置，所有处理过程都是在FPGA中实现，将RGB彩色图像转换至YCbCr色彩空间；对YCbCr色彩空间的Y分量进行直方图统计，并进行直方图均衡处理；分别对Cb、Cr彩色分量进行阈值判别，对于不在设定阈值范围的分量进行非线性变换；对经过处理后的YCbCr色彩分量进行反变换至RGB色彩空间，最后获得到经过增强处理的彩色图像。本发明能够对低照度的彩色视频图像进行实时增强处理，扩展图像动态范围，提高对比度，同时能够实现高速高分辨率视频监控图像的增强，提高视频图像的可视效果。

主权项

一种实时低照度彩色图像增强装置，采用FPGA芯片实现，包括RGB转YCbCr模块、直方图均衡模块、非线性变换模块和YCbCr转RGB模块；所述RGB转YCbCr模块用于将RGB彩色图像转换至YCbCr色彩空间；所述直方图均衡模块用于对YCbCr色彩空间的Y分量进行直方图均衡处理；所述非线性变换模块分别对Cb、Cr彩色分量进行阈值判别，对于不在设定阈值范围的分量进行非线性变换；所述YCbCr转RGB模块用于将经过处理后的YCbCr色彩分量进行反变换至RGB色彩空间；其特征在于所述直方图均衡模块包括直方图统计模块、直方图累加模块、直方图映射模块，所述直方图统计模块采用FPGA中的双端口RAM作为直方图统计结果的暂存单元，像素值作为输入地址，像素时钟作为写入时钟，双端口RAM输出端口连接加1计数器实现直方图统计；所述直方图累加模块采用FPGA的累加器对直方图统计结果进行累加求和，并将累计结果作为均衡化处理的依据，累加器的输入输出端口各采用一个双端口RAM进行缓存，累加结束后用场同步信号进行复位；所述直方图映射模块采用FPGA的移位寄存器和除法器进行直方图映射操作，并将直方图映射的结果暂存在另一个双端口RAM中，并将需要均衡处理的图像像素值作为双端口RAM的读出地址，读出的数据为均衡处理后的像素值。