随着科学技术的发展,数字成像设备在我们生活中使用越来越广。但是在实际应用中由于受拍摄角度、不均匀光照等因素的影响,会产生背光图像。背光导致图像质量退化,会出现图像模糊、局部偏暗等问题,因此需要对背光的图像进行校正,使处理后的照片具有更好的视觉效果。然而在实时的视频图像处理中,对数据的处理速度和传输速率有着极高的要求,单纯的依靠软件处理很难达到实时的要求。近年来半导体工艺技术不断发展,基于FPGA的数字硬件系统在图像的实时处理领域中优势越来越显著。FPGA作为现场可编程的逻辑器件,数据量的吞吐非常大且以并行运算为主,速度和性能上明显优于DSP和ARM,并且现在中高端的FPGA芯片中还集成了Nios II软核和DSP模块以及硬件乘法器,能够完成较复杂的运算,所以FPGA芯片是设计实时图像处理系统的首选。基于FPGA的嵌入式图像处理系统具有体积小、速度快、功耗低等诸多的优点,在图像处理领域中的到了广泛的应用,是高性能嵌入式系统未来的技术发展趋势。本文对大量的背光校正算法以及校正系统进行了深入的研究,发现现有的背光校正系统只是对输入的图像进行校正,缺少对输入图像是否存在背光进行检测。所以本文基于FPGA平台设计了一个自适应的背光图像校正系统。所做的工作包括以下几个方面:第一,提出了一种基于边缘细节背光图像检测方法,首先对输入图像进行快速阈值分割提取前景,然后对前景图像进行Gamma增强处理,最后根据增强前后前景图像的细节变化量来判断输入图像是背光图像还是正常光照的图片;第二,针对多尺度Retinex算法校正后会出现光晕现象,提出了一种基于多尺度Retinex融合的改进校正算法,首先把提取的亮度图像分割为前景图像和背景图像,对前景图像进行多尺度校正,然后把校正的前景图像与亮度图像融合并进行色彩重建。该方法有效地消除传统多尺度Retinex算法产生的光晕,并且能抑制图像颜色失真;第三,对于多尺度Retinex算法计算复杂在硬件上难以实现的问题,本文通过使用查表法和流水线法来解决复杂的运算在FPGA上难实现的问题。最后把本文设计的系统处理的效果图同MATLAB仿真结果进行对比,实验结果显示本文设计的系统的处理效果同MATLAB仿真的结果差别很小。