黑白攝像系統(tǒng)恢復(fù)彩色信息的處理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種黑白攝像系統(tǒng)恢復(fù)彩色信息的處理方法，在黑白攝像機(jī)鏡頭前固定一套帶有色輪塊的簡(jiǎn)單自動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置恢復(fù)原始場(chǎng)景中彩色信息的方法。該自動(dòng)化旋轉(zhuǎn)裝置帶動(dòng)包含紅、綠、藍(lán)三色和透明色共四類型色輪塊勻速旋轉(zhuǎn)，使得到的黑白攝像圖像中分別含有紅、綠、藍(lán)、透明四種顏色信息，其中含有藍(lán)色顏色信息的攝像圖片起定位作用，其余含有三種顏色信息的攝像圖片用來恢復(fù)原始場(chǎng)景中的彩色圖像。該方法與“黑白攝像系統(tǒng)偽彩色處理方法”相比：減少了含有藍(lán)色信息的攝像圖片來恢復(fù)彩色圖像，攝像機(jī)攝像和自動(dòng)化旋轉(zhuǎn)裝置旋轉(zhuǎn)是同步連續(xù)進(jìn)行的，避免了人工干預(yù)；操作簡(jiǎn)單、運(yùn)算快、準(zhǔn)確性高，適用于裝有黑白攝像監(jiān)視系統(tǒng)或暗光條件彩色攝像頭監(jiān)視。
【專利說明】黑白攝像系統(tǒng)恢復(fù)彩色信息的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種黑白圖像處理技術(shù)，特別涉及一種黑白攝像系統(tǒng)恢復(fù)彩色信息的處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]一個(gè)黑白的攝像系統(tǒng)具有價(jià)格低廉，存儲(chǔ)容量小，低照度的優(yōu)勢(shì)，但不可避免地要丟失彩色這一重要信息圖。因此，由黑白圖像向彩色圖像的轉(zhuǎn)化方法是目前研究的重點(diǎn)。第一類主要的方法是偽彩色處理法。它根據(jù)黑白圖像的灰度級(jí)或者其他圖像特征，將其映射為特定的顏色。這是一種視覺效果明顯又不復(fù)雜的圖像處理方法。它得到的彩色圖片具有較大的個(gè)體差異性，即相同的物體因?yàn)楣庹盏葪l件不同，會(huì)形成不同的灰度級(jí)，結(jié)果產(chǎn)生不同的顏色，且產(chǎn)生的這些顏色不一定是圖像中物體的真實(shí)色彩，一般是用來突出黑白圖像的某種特征，與周圍其他物體形成對(duì)比。它在醫(yī)學(xué)、軍事、食品檢測(cè)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。另一種從黑白圖像中補(bǔ)充彩色信息的方法基于“相鄰像素間強(qiáng)度相同并且顏色相同”這一原理，在一幅黑白圖像中，事先在圖像中強(qiáng)度相同的區(qū)域里標(biāo)記一些彩色線條，然后按照原理設(shè)計(jì)優(yōu)化算法，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成一幅對(duì)應(yīng)的彩色圖像。該方法的不足之處在于事先知道圖像的真實(shí)顏色。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是針對(duì)黑白圖像向彩色圖像的轉(zhuǎn)化不真實(shí)的問題，提出一種黑白攝像系統(tǒng)恢復(fù)彩色信息的處理方法，在黑白攝像機(jī)鏡頭前固定一套帶有色輪塊的簡(jiǎn)單自動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置恢復(fù)原始場(chǎng)景中彩色信息，攝像機(jī)攝像和自動(dòng)化旋轉(zhuǎn)裝置旋轉(zhuǎn)是同步連續(xù)進(jìn)行的，所得到的彩色圖像系原始場(chǎng)景中物體的真實(shí)色彩相一致。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種黑白攝像系統(tǒng)恢復(fù)彩色信息的處理方法，具體包括如下步驟:` 1)建立黑白攝像系統(tǒng)恢復(fù)彩色信息系統(tǒng):將附有色輪塊的電動(dòng)機(jī)聯(lián)軸固定在黑白攝像機(jī)的機(jī)身上，使整個(gè)色輪塊位于黑白攝像機(jī)的鏡頭前方，色輪塊按照順時(shí)針方向分別含有透明、綠色、紅色和藍(lán)色四種類型的色塊，且各自的開口角度為Θ 9 ?5、θ ?[和θ ffi，藍(lán)色色塊表面上有一部分被不透光的黑色膠布遮擋，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)聯(lián)軸帶動(dòng)色輪塊勻速旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)速度是r轉(zhuǎn)/分，黑白攝像機(jī)攝像時(shí)幀率是25幀/秒，黑白攝像機(jī)攝像工作和色輪塊旋轉(zhuǎn)是同步進(jìn)行，攝像內(nèi)容經(jīng)過色輪塊濾光后由攝像機(jī)鏡頭接收，攝像機(jī)鏡頭接收含有四種顏色信息的黑白圖片送計(jì)算機(jī)處理；
2)計(jì)算機(jī)對(duì)含有四種顏色信息的黑白圖片進(jìn)行歸類整理:藍(lán)色色塊表面上有一部分被不透光的黑色膠布遮擋，兩張相鄰的含有黑色圖像之間的所有圖像即色輪塊旋轉(zhuǎn)一周黑白攝像機(jī)拍下的含有整套藍(lán)色、紅色、綠色、透明色信息的圖像，共有1500/r幀圖像，其中含有白色信息的圖像是75* Θ SM/18幀，含有綠色信息的圖像是75*θ s/18幀，含有紅色信息的圖像是75* Θ a/18幀，含有藍(lán)色信息的圖像是75* Θ ffi/18幀，提取含有每種顏色信息最中間的幀圖像作為含有透明色、綠色、紅色、藍(lán)色顏色信息的圖像；
3)恢復(fù)彩色信息:根據(jù)黑白圖像與彩色圖像之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系進(jìn)行恢復(fù)，
轉(zhuǎn)化關(guān)系式:
【權(quán)利要求】
1.一種黑白攝像系統(tǒng)恢復(fù)彩色信息的處理方法，其特征在于，具體包括如下步驟: 1)建立黑白攝像系統(tǒng)恢復(fù)彩色信息系統(tǒng):將附有色輪塊的電動(dòng)機(jī)聯(lián)軸固定在黑白攝像機(jī)的機(jī)身上，使整個(gè)色輪塊位于黑白攝像機(jī)的鏡頭前方，色輪塊按照順時(shí)針方向分別含有透明、綠色、紅色和藍(lán)色四種類型的色塊，且各自的開口角度為Θ 9 ?5、θ ?[和θ ffi，藍(lán)色色塊表面上有一部分被不透光的黑色膠布遮擋，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)聯(lián)軸帶動(dòng)色輪塊勻速旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)速度是r轉(zhuǎn)/分，黑白攝像機(jī)攝像時(shí)幀率是25幀/秒，黑白攝像機(jī)攝像工作和色輪塊旋轉(zhuǎn)是同步進(jìn)行，攝像內(nèi)容經(jīng)過色輪塊濾光后由攝像機(jī)鏡頭接收，攝像機(jī)鏡頭接收含有四種顏色信息的黑白圖片送計(jì)算機(jī)處理； 2)計(jì)算機(jī)對(duì)含有四種顏色信息的黑白圖片進(jìn)行歸類整理:藍(lán)色色塊表面上有一部分被不透光的黑色膠布遮擋，兩張相鄰的含有黑色圖像之間的所有圖像即色輪塊旋轉(zhuǎn)一周黑白攝像機(jī)拍下的含有整套藍(lán)色、紅色、綠色、透明色信息的圖像，共有1500/r幀圖像，其中含有白色信息的圖像是75* Θ SM/18幀，含有綠色信息的圖像是75* Θ s/18幀，含有紅色信息的圖像是75* Θ a/18幀，含有藍(lán)色信息的圖像是75* Θ ffi/18幀，提取含有每種顏色信息最中間的幀圖像作為含有透明色、綠色、紅色、藍(lán)色顏色信息的圖像； 3)恢復(fù)彩色信息:根據(jù)黑白圖像與彩色圖像之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系進(jìn)行恢復(fù)， 轉(zhuǎn)化關(guān)系式:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述黑白攝像系統(tǒng)恢復(fù)彩色信息的處理方法，其特征在于，所述關(guān)系系數(shù)矩陣通過選用標(biāo)準(zhǔn)多色調(diào)色板，放入黑白攝像系統(tǒng)恢復(fù)彩色信息系統(tǒng)中采集黑白圖像矩陣數(shù)據(jù)，彩色圖像信息矩陣采用查表法得到，根據(jù)黑白圖像與彩色圖像之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系為:J X ff = I7，H矩陣表示彩色圖像信息矩陣，Y矩陣表示黑白圖像矩陣，得到A矩陣表示彩色圖像和黑白圖像之間轉(zhuǎn)化的關(guān)系系數(shù)矩陣，得到A矩陣后，原始場(chǎng)景中物體的顏色信息通過解方程恢復(fù)。
【文檔編號(hào)】G06T5/00GK103559687SQ201310512162
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】賈宏志, 曾珍, 劉佰瀅, 方良, 曹江輝, 林旺, 楊振皓, 曹君杰, 藍(lán)尚平 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)