本发明公开了一种基于FPGA+ARM的夜间视频图像增强系统，包括图像采集单元，运算加算单元，中央控制处理单元，显示单元四个部分。运算加速单元利用FPGA的并行处理和高频特性，实现简化后的三个不同尺度的高斯滤波器。中央控制处理单元利用ARM较强的逻辑运算能力和移植简单的特性，来完成复杂度较高的自适应直方图均衡化算法部分和逻辑控制。本发明视频图像采集单元支持DVP和Cameralink接口，运算加速单元利用FPGA的并行特性提升计算速率，中央控制单元通过ARM来进行复杂的逻辑和算数运算，最后通过显示单元输出结果。相对于传统系统，本发明在能够更加精确的显示出夜间图像的边缘信息，同时通过FPGA+ARM的组合满足了系统实时性的需求。