范斌于起峰

（1 国防科学技术大学，长沙410073）

（2 北京空间机电研究所，北京 100094）

一种硬件友好型自动图像增强算法与实现

范斌1,2于起峰1

（1 国防科学技术大学，长沙410073）

（2 北京空间机电研究所，北京 100094）

由于现有的图像增强算法难以兼顾处理效果和运算速度两方面的要求，文章提出了一种适合于硬件电路实现的自动图像增强算法，用于实现图像品质的实时提升。以图像中直方图分布情况作为图像品质的评价依据，利用分段线性变换方法实现图像品质增强。算法的核心是构建了直方图与分段函数系数之间的定量关系，实现了系数的自动计算，设计实现了相应的FPGA系统结构。采用高效的并行流水线结构，通过发挥硬件模块内部潜在的并行度以确保系统的实时处理能力。仿真和成像试验表明，基于该算法设计实现的FPGA硬件电路开销少，实时性好，适应性强，针对不同的场景均取得较好的处理效果，具有广阔的应用前景。

图像增强 硬件友好 自动 实时 航天遥感

0 引言

在图像的产生过程中，不可避免受到光照、运动、遮挡、曝光等因素的影响。这些因素会导致图像品质的退化。图像增强技术能够通过调整图像中的灰度分布提升图像的品质，有效改善图像的视觉效果。近年来，该技术已广泛应用于生物医学、机器视觉、航天遥感等领域[1-2]。尤其在开展视觉导航等任务时，研究人员通过图像增强算法提高图像的品质，以便在各种光照条件下所拍摄的图片均具有一致的灰度分布，进而降低目标识别、目标姿态测量等高层次处理算法的处理难度，提高鲁棒性。……