夜間環境下でカメラ撮影映像の画像強調を行うために、FPGAとアナログ回路を組み合わせた適応型夜景強調システムを設計した。まず、アナログカメラが映像を収集し、次にAD603チップが収集したアナログ映像信号を増幅し、TVP5150チップが増幅されたアナログ映像信号をデコードしてITU-R BT.656形式のデータを出力する。その後、FPGAにより有効データの抽出、解像度変更、映像のインサーションなどの前処理を行う。最後に適応アルゴリズムとD/A変換回路を使用してAD603チップの増幅率を制御し、システムが周囲環境に適応して各フレーム画像の平均輝度値を設定した閾値付近で安定させる。複雑なソフトウェアアルゴリズムをハードウェア回路で代替し、効果を達成しながらFPGA資源消費を大幅に削減し、ALINX AX545 FPGAプラットフォームで設計を実現した。実験結果は解像度640×480、60フレーム/秒の場合に夜間映像の適応リアルタイム強調が可能で、最終的に画像の平均輝度値を設定閾値付近に安定化できることを示している。本システムはターゲット検出やビデオ監視などの分野に応用可能である。

画像強調;FPGA;適応型;リアルタイム