一种实时图像监测方法及其FPGA实现

摘要

视频监测是安全防范系统的重要组成部分，因其具有安全性高和获取信息快等特点而越来越受到人们的重视。但监测光线较弱的场所时，采集到的图像对比度差且亮度偏暗，不适合人眼直接观测。此外,当监测人员同时监测多个场景时很难对异常情况及时发现和处理，因此研究如何实时对监测中的异常情况预警是十分必要的。
　　本研究结合直方图均衡化技术、图像的预先认知和人眼的生物特点提出一种改进的直方图均衡算法并在现场可编程阵列（Field Programmable Gate Array，FPGA）中实现该算法,解决了当采集图像亮度过低人眼不易观测的问题；提出了一种利用图像特征差检测图像边缘变化继而报警的方法，并用FPGA实现该算法，该方法具有复杂度低、资源消耗少的特点。实验结果表明，改进的直方图均衡化算法简单且易于硬件实现，可以使监测图像更适合人眼观测，在视觉效果上提升明显。经测试，当图像平均亮度大于47时，监测可提供预警功能。

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1 绪论

1.1 课题研究背景和意义

1.2 课题研究现状

1.3 论文主要工作及内容安排

2 FPGA与图像处理技术

2.1 FPGA结构

2.2 图像处理与FPGA

2.3 FPGA设计流程

2.4 设计软件

3 图像处理平台介绍

3.1 时序设计

3.2 图像采集

3.3 SDRAM缓存

3.4 图像显示

4 图像增强及其FPGA实现

4.1 图像增强

4.2 改进直方图均衡化

4.3 改进直方图均衡化算法的FPGA实现

5 边缘检测的FPGA实现及其应用

5.1 滤波

5.2 边缘检测

6 总结与展望

致谢

参考文献

附录