基于dsp夜視圖像處理

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1、-西南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告學(xué)院專業(yè)班級(jí)姓名學(xué)號(hào)題目基于DSP的夜視圖像增強(qiáng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)題目類型應(yīng)用研究一、選題背景及依據(jù)（簡(jiǎn)述國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、生產(chǎn)需求狀況，說明選題目的、意義，列出主要參考文獻(xiàn)）1.1選題背景微光夜視系統(tǒng)在軍事和民用方面都有重要用途，將高速數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)用于微光視頻圖像的實(shí)時(shí)處理，是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外非常關(guān)注的夜視技術(shù)領(lǐng)域中的重要課題。夜視設(shè)備是研究在夜間或低亮度條件下，用于擴(kuò)展觀察者視力范圍以實(shí)現(xiàn)隱蔽觀察的一種不可缺少的重要裝備。近年來，數(shù)字圖像處理技術(shù)廣泛地應(yīng)用于視頻監(jiān)控醫(yī)療檢測(cè)圖像通訊等領(lǐng)

2、域。但在低照度的環(huán)境下，采集到的圖像對(duì)比度和信噪比都很低，往往不能滿足實(shí)際的需要。由于人眼的生理視覺特性，我們已知道人類的視覺會(huì)受到空間分辨率時(shí)間分辨率和頻率分辨率的限制，通過對(duì)人類視覺的對(duì)比度分辨率的測(cè)量，發(fā)現(xiàn)人類的視覺還存在著對(duì)比度分辨率的限制。通過對(duì)低照度下的圖像進(jìn)行了對(duì)比度分辨率的補(bǔ)償，能夠有效地拓寬原圖像灰度譜的范圍挖掘出圖像隱藏的信息。1.2選題目的及意義近年來，隨著電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)圖像處理得到了飛躍的發(fā)展，己經(jīng)成功的應(yīng)用于幾乎所有與成像有關(guān)的領(lǐng)域，并正發(fā)揮著相當(dāng)重要的作用。它利用計(jì)算機(jī)對(duì)

3、數(shù)字圖像進(jìn)行系列操作，從而獲得某種預(yù)期的結(jié)果。對(duì)圖像進(jìn)行處理時(shí)，常運(yùn)用圖像增強(qiáng)技術(shù)以改善圖像的質(zhì)量，增強(qiáng)對(duì)某種信息的辨識(shí)能力，以更好的應(yīng)用于現(xiàn)代各種科技領(lǐng)域。圖像增強(qiáng)技術(shù)的快速發(fā)展同它的廣泛應(yīng)用是分不開的，發(fā)展的動(dòng)力來自穩(wěn)定涌現(xiàn)的新的應(yīng)用，我們可以預(yù)料，在未來社會(huì)中圖像增強(qiáng)技術(shù)將會(huì)發(fā)揮更為重要的作用。在圖像處理過程中，圖像增強(qiáng)是十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。夜視增強(qiáng)是在夜間或低亮度條件下，將不可見輻射加以轉(zhuǎn)變或?qū)⑽⑷醯囊构庠鰪?qiáng)，成為人眼可以感受的可見光，應(yīng)用于軍事上進(jìn)行隱蔽觀察的光電技術(shù)，它主要用于夜間的偵察、照相、觀察瞄

4、準(zhǔn)、車輛駕駛、裝備修理、工程搶險(xiǎn)和戰(zhàn)地救護(hù)等。在民用上可用于天文觀察、宇宙探測(cè)、航天航海等。在科技發(fā)展和軍事應(yīng)用上.---，夜視技術(shù)一直顯得尤為重要。開展基于DSP的夜視圖像處理技術(shù)研究，在當(dāng)代軍用和民用領(lǐng)域都具有很大的理論意義和實(shí)用價(jià)值。數(shù)字信號(hào)處理器DSP（DigitalSignalProcessor）在圖像處理方面的應(yīng)用十分廣泛，用DSP芯片對(duì)圖像進(jìn)行處理，充分體現(xiàn)了它的優(yōu)越性。TMS320DM642是TI公司推出的高速DSP，將其用于微光夜視圖像的處理對(duì)提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性具有重要的意義。本課題擬通過對(duì)夜視圖

5、像增強(qiáng)方法的研究并完成算法在DSP上的移植，起到鞏固書本知識(shí)，拓展個(gè)人解決問題的能力。1.3國(guó)內(nèi)外研究狀況圖像增強(qiáng)技術(shù)[1]的發(fā)展大致經(jīng)歷了初創(chuàng)期、發(fā)展期、普及期和應(yīng)用期4個(gè)階段。初創(chuàng)期開始于20世紀(jì)60年代，當(dāng)時(shí)的圖像采用像素型光柵進(jìn)行掃描顯示，大多采用中、大型機(jī)對(duì)其進(jìn)行處理。在這一時(shí)期由于圖像存儲(chǔ)成本高，處理設(shè)備造價(jià)高，因而其應(yīng)用面很窄。20世紀(jì)70年代進(jìn)入了發(fā)展期，開始大量采用中、大型機(jī)進(jìn)行處理，圖像處理也逐漸改用光柵掃描顯示方式[3]，特別是出現(xiàn)了CT和衛(wèi)星遙感圖像，對(duì)圖像增強(qiáng)處理提出了一個(gè)更高的要求。到

6、了20世紀(jì)80年代，圖像增強(qiáng)技術(shù)進(jìn)入普及期，此時(shí)的計(jì)算機(jī)已經(jīng)能夠承擔(dān)起圖形圖像處理的任務(wù)。20世紀(jì)90年代進(jìn)入了應(yīng)用期，人們運(yùn)用數(shù)字圖像增強(qiáng)技術(shù)處理和分析遙感圖像，以有效地進(jìn)行資源和礦藏的勘探、調(diào)查、農(nóng)業(yè)和城市的土地規(guī)劃、作物估產(chǎn)、氣象預(yù)報(bào)、災(zāi)害及軍事目標(biāo)的監(jiān)視等。在生物醫(yī)學(xué)工程方面，運(yùn)用圖像增強(qiáng)技術(shù)對(duì)X射線圖像[4]、超聲圖像和生物切片顯微圖像等進(jìn)行處理，提高圖像的清晰度和分辨率。在工業(yè)和工程方面，主要應(yīng)用于無損探傷、質(zhì)量檢測(cè)和過程自動(dòng)控制等方面；在公共安全方面，人像、指紋及其他痕跡的處理和識(shí)別，以及交通監(jiān)控、

7、事故分析等都在不同程度上使用了圖像增強(qiáng)技術(shù)。夜視圖像增強(qiáng)是圖像增強(qiáng)中的重要課題，通常夜視系統(tǒng)分為主動(dòng)式紅外夜視儀、紅外熱成像儀和微光夜視儀三大類[5]：1.主動(dòng)式紅外夜視儀主動(dòng)式紅外夜視儀具有成像清晰、制作簡(jiǎn)單，可在零照度下工作、獲取的夜視圖像清晰、觀察距離等特點(diǎn)，例如半導(dǎo)體激光夜視成像系統(tǒng)由半導(dǎo)體激光器、脈沖激光激勵(lì)源、發(fā)射光學(xué)鏡頭、接收光學(xué)鏡頭、低照度攝像機(jī)、處理器及選通控制電路組成，他是主動(dòng)式紅外夜視儀。但它的致命弱點(diǎn)是紅外探照燈的紅外光會(huì)被敵人的紅外探測(cè)裝置發(fā)現(xiàn)。本文主要是對(duì)其進(jìn)行研究。用于車的夜視儀、野

8、外觀察、監(jiān)視、隱蔽目標(biāo)觀測(cè)。它能夠揭示出一個(gè)地區(qū)有沒有人類活動(dòng)過的痕跡——即便四周沒有任何肉眼可見的明顯標(biāo)記。執(zhí)法部門也能借此發(fā)現(xiàn)一些罪犯企圖隱瞞的事證，包括贓款、毒品以及尸體等這能為一些案件提供重要線索。2.微光夜視儀.---夜間的月光、星光、銀河系的亮光和大氣輝光等，通稱為“微光”。微光夜視技對(duì)夜天光照亮的微弱目標(biāo)像進(jìn)行增強(qiáng)，以供觀察的光電成像技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)夜間觀察的