图像可以用来描述事物的特性和逻辑关系，同时也起到了传递和保存信息的作用。早在中国古代，各类陶瓷，烧水的鼎、炒菜的锅上通过刻画图像来告诉他们的子孙各种生活技巧、哲理反思。后续手工技艺的渐渐成熟，有如敦煌壁画等华丽绝美的信息告诉我们古代人们的生活方式，为我们还原一个真实的古代提供丰富的素材。但时间的流逝，使得图像部分缺失、氧化酸化腐蚀模糊。人们想要得到清晰的图像视觉效果，以便人眼或者机器对图像进一步理解，这时便需要采用某些技术手段，改善图像的视觉效果，或将图像转换成更合适人眼观察和机器分析、识别的形式，以便从中提取人们想要的有用信息。这项技术称为图像增强，它也受被观察事物的特性、观察者的习惯和处理图像的目的有关。

20世纪50年代，随着计算机的发展，各行业对图像的视觉效果要求提高，我国开始在改善图视觉效果方面的技术领域投入巨大的人力资源、物质资源，并取得一些重要的成就。在探索图像增强技术的路上，在夜间，图像由于光照不足或者不均匀，通常具有低的可见度与对比度，对相关应用产生负面的影响，夜晚图像增强成为一个图像处理领域热门和具有挑战性的研究课题。

一直以来，社会公共安全保障重点采用视频监控的手段，夜晚条件下的视频监控工作由于光源从太阳变为了月光/星光/极光或者城市人造的灯光，图像所处环境光照度低，光线杂乱，对于准确成像造成了较大的困难。同时，由于夜间除了少数光源和反射体，大都是漆黑的。摄像爱好者夜间拍摄图像常常模糊，不清晰。为了解决夜间图像的亮度和对比度不理想等问题，我们可以利用增强算法改善夜间图像，提高视觉效果。

最早在20世纪60年代，美国加州理工学院的喷气推进实验室对飞船发送回来的夜晚月球表面低光照度的模糊照片进行处理，这可能便是夜间图像增强开始的实际应用。当前，国内外对于夜间图像增强技术的相关研究还在不断探索中，如海康威视、天地伟业等视频安防专家行业在夜间图像增强方面的成果是能达到一定成就的；此外像华为、小米、三星等品牌的手机在夜间照相成像方面也进步匪浅。但夜间图像增强领域仍具有较大的研究价值和发展空间，还远未达到成熟。追求高质量的夜间图像不但是民众的愿想，更是在未来的安防、医疗、航空、检测、筛选等方面大展身手，也会不断地吸引更多的研究人员投身其中。

夜间图像增强技术一直是科研技术人员关注与重视的目标,在如夜间拍摄、夜间水下考古复原工作、中国古壁画低光照条件下的复原修复工作等都有极大奉献。本此毕业论文就夜间图像增强方法研究及MATLAB实现展开，在传统基础的夜间图像增强空间域方法、频域方法加以近些年热门的小波变换、Retinex夜间图像增强算法进行对比，有助于提升图像的整体视觉效果，达到高质量的夜间图像增强。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容及目标

1. 学习夜间图像增强的基本知识，以及小波变换算法、基于 YUV 色彩空间的 Retinex图像增强算法、基于 GPU 的多尺度Retinex图像增强算法的数学模型。

2. 学习并掌握基本的图像处理相关的MATLAB编程方法。

3. 设计实现基于MATLAB语言的小波变换算法，并利用实际夜间图像进行对比测试。

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