曹恆偉臺灣大學:電子工程學研究所黃國庭Huang, Gou-TingGou-TingHuang2010-07-142018-07-102010-07-142018-07-102009U0001-2108200910491000http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/189159在本論文中，我們提出一個基於影像處理的方法來設計一個低成本的車用夜視系統，這個系統用可見光攝影機擷取夜間路況，經過處理後，提供給駕駛者一個加強過後清楚的視訊，在我們提出的方法中包含了去雜訊與影像加強兩部分，去雜訊方面，依平均亮度分割圖片成亮暗兩部分，各自計算臨界值並用sobel邊緣偵測子執行邊緣偵測，得到邊緣後執行邊緣保留空間-時間去雜訊，影像加強方面，我們修改local gamma correction，以動態斜率線性轉換函數取代原有的指數函數，設定亮暗分界，調亮暗處，抑制亮處，並融入retinex的概念來微調局部對比。後我們將我們的演算法實現在FPGA測試版上，操作頻率是54MHz，其中內部暫存使用line buffer，並設計控制電路使得資料有規律的進出，以利簡化硬體實現。In this thesis, we propose a method based on image processing to develop a low cost night vision system for vehicles. The system captures the road situation at night with visible light video camera and provides the driver with the enhanced clear video. In our method, our proposed method include two parts, denoising and enhancement. In denoising, we segment the image into dark part and bright part by average brightness. Calculate the thresholds and use sobel edge detection to do edge detection, respectively. After getting the edge map, we perform edge-preserving spatio-temporal filter. In enhancement, we modify local gamma correction. Replace the exponential function in it by linear function with dynamic slope. Divide the image into dark part and bright part by the value we set. Brighten the dark part and darken the bright part. Moreover, we use the concept of retinex to modify local contrast.inally, We implement our algorithm in FPGA chip, the clock frequency is 54MHz. Inside the chip, we use line buffer to store the temporary date. We design the control circuit to let the date get in and out regularly. This will make the hardware easy to realize.誌謝 I要 IIIbstract V錄 VII目錄 XI目錄 XIV一章、 緒論 1.1 簡介 1.2 研究動機與貢獻 2.3 論文架構 5二章、 去雜訊與影像加強演算法回顧 6.1 去雜訊演算法 7.1.1 去雜訊演算法分類 7.1.2 雙邊濾波器 9.2 影像加強演算法 10.2.1 Gamma修正 10.2.2 直方圖等化 12.2.3 雙邊直方圖等化 14.2.4 Retinex 15.2.5 Local Gamma correction 17三章、 夜間視訊加強演算法 19.1 演算法概觀 19.2 亮度處理 21.2.1 去雜訊 22.2.2 影像加強 25.3 色彩修正 29.4 模擬結果與評比 30四章、 硬體架構 39.1 系統概觀 39.1.1 除法 40.1.2 邊界處理 41.1.3 像素處理順序規劃 41.1.4 最上層電路 42.2 Control unit 44.3 Denoise 45.3.1 Calculate avg and thresholds 45.3.2 Edge-preserve spatio-temporal filter 47.4 Brightness enhancement 51.5 功能驗證 52五章、 FPGA晶片實現 54.1 FPGA簡介 54.2 設計流程 54.3 實作平台 55.4 系統規格與晶片實作結果 55六章、 結論與未來展望 60.1 結論 60.2 未來展望 60考文獻 612584729 bytesapplication/pdfen-US去雜訊影像加強夜視系統邊緣保留可見光night vision systemdenoiseimage enhancementedge preservethesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/189159/1/ntu-98-R94943097-1.pdf