本發(fā)明涉及視頻數(shù)字處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種準(zhǔn)實時顏色變化放大系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

歐拉視頻放大是一項新的視頻處理技術(shù)，這種技術(shù)可以捕捉視頻中人類難以覺察的極其微小的顏色或動作變化，通過對不同變化的變動頻率進(jìn)行分析處理，最終讓人們可以直接觀察到這些微變化，并將這些變化進(jìn)行任意放大處理。舉例來說，利用這項技術(shù)人們可以直接從視頻中觀察血液循環(huán)、脈搏變化或嬰兒呼吸等情況。但是歐拉視頻放大技術(shù)是針對一段視頻進(jìn)行顏色或動作放大，即先拍攝觀察對象的一段視頻再進(jìn)行放大處理，計算量大且不能滿足在某些應(yīng)用中對實時顯示和處理的要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提出了一種基于歐拉視頻放大的準(zhǔn)實時顏色變化放大系統(tǒng)和方法，能夠?qū)崿F(xiàn)大大提高了方便性和實時性、具有更廣泛的應(yīng)用范圍的基于歐拉視頻放大的準(zhǔn)實時顏色變化放大的系統(tǒng)和方法。

本發(fā)明的一種基于歐拉視頻放大的準(zhǔn)實時顏色變化放大系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括依序連接的光學(xué)檢測模塊101、圖像空間濾波模塊102、數(shù)據(jù)存儲模塊103、圖像時域濾波模塊104、圖像放大模塊105和圖像還原模塊106；其中：

光學(xué)檢測模塊101，拍攝需要進(jìn)行顏色放大的目標(biāo)物體的圖像；

圖像空間濾波模塊102，對圖像進(jìn)行金字塔多分辨率分解得到圖像金字塔；

數(shù)據(jù)存儲模塊103，存儲圖像中待處理的金字塔層；

圖像時域濾波模塊104，對圖像金字塔中需要進(jìn)行處理的金字塔層進(jìn)行帶通時域濾波；

圖像放大模塊105，對經(jīng)時域濾波后的圖像金字塔層進(jìn)行放大以增強相應(yīng)頻帶；

圖像還原模塊106，對已經(jīng)過濾波處理的圖像金字塔進(jìn)行還原得到最終圖像。

本發(fā)明的一種基于歐拉視頻放大的準(zhǔn)實時顏色變化放大方法，該方法包括以下步驟：

步驟1、利用光學(xué)檢測模塊采集目標(biāo)物體的圖像；

步驟2、利用圖像空間濾波模塊對圖像進(jìn)行金字塔多分辨率分解得到圖像金字塔；

步驟3、利用數(shù)據(jù)存儲模塊存儲需要處理的層，并且將當(dāng)前待處理圖像的金字塔層和歷史圖像的金字塔層按照圖像拍攝順序或者逆圖像拍攝順序組合成隊列；

步驟4、利用圖像時域濾波模塊將FIR濾波器作用于上述隊列，得到結(jié)果圖像層隊列；

步驟5、利用圖像放大模塊從結(jié)果層隊列中取出對應(yīng)于當(dāng)前處理的圖像的層，對其進(jìn)行放大后，將作用后的圖像層和沒有處理的圖像層，按照處理前金字塔的順序組合，形成處理后的圖像金字塔；

步驟6、利用圖像還原模塊對處理后的金字塔進(jìn)行還原處理得到放大后的圖像。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)大大提高了方便性和實時性、具有更廣泛的應(yīng)用范圍的基于歐拉視頻放大的準(zhǔn)實時顏色變化放大的系統(tǒng)和方法。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的基于歐拉視頻放大的準(zhǔn)實時顏色變化放大方法整體流程圖

圖2為本發(fā)明的基于歐拉視頻放大的準(zhǔn)實時顏色變化放大方法整體流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

如圖1所示，為本發(fā)明的基于歐拉視頻放大的準(zhǔn)實時顏色變化放大系統(tǒng)，包括：

光學(xué)檢測模塊101，拍攝需要進(jìn)行顏色放大的目標(biāo)物體的圖像；

圖像空間濾波模塊102，對圖像進(jìn)行金字塔多分辨率分解得到圖像金字塔；

數(shù)據(jù)存儲模塊103，存儲圖像中待處理的金字塔層；

圖像時域濾波模塊104，對圖像金字塔中需要進(jìn)行處理的金字塔層進(jìn)行帶通時域濾波；

圖像放大模塊105，對經(jīng)時域濾波后的圖像金字塔層進(jìn)行放大以增強相應(yīng)頻帶；

圖像還原模塊106，對已經(jīng)過濾波處理的圖像金字塔進(jìn)行還原得到最終圖像。

其中，光學(xué)檢測模塊101以固定頻率采集物體表面彩色圖像，并且連續(xù)拍攝。圖像空間濾波模塊102對每幅圖像處理得到高斯金字塔或拉普拉斯金字塔，在處理每幅圖像時使用固定的金字塔層數(shù)。圖像時域濾波模塊104采用FIR濾波器。

如圖2所示，為本發(fā)明的基于歐拉視頻放大的準(zhǔn)實時顏色變化放大方法整體流程圖，該流程包括以下步驟：

步驟1、光學(xué)檢測模塊采集目標(biāo)物體的圖像；

步驟2、圖像空間濾波模塊對圖像進(jìn)行金字塔多分辨率分解得到圖像金字塔；

步驟3、利用數(shù)據(jù)存儲模塊存儲需要處理的金字塔層，并且將當(dāng)前待處理圖像的金字塔層和歷史圖像的層按照圖像拍攝順序(逆圖像拍攝順序)組合成隊列；

步驟4、圖像時域濾波模塊將FIR濾波器作用于上述隊列，得到結(jié)果圖像層隊列；

步驟5、圖像放大模塊從結(jié)果層隊列中取出對應(yīng)于當(dāng)前處理的圖像的金字塔層，對其進(jìn)行放大后，將作用后的圖像金字塔層和沒有處理的圖像金字塔層，按照處理前金字塔的順序組合，形成處理后的圖像金字塔；

步驟6、圖像還原模塊對處理后的金字塔進(jìn)行還原處理得到放大后的圖像。

步驟2的圖像空間濾波模塊對圖像進(jìn)行金字塔多分辨率分解得到圖像金字塔，其具體為：

步驟21、圖像空間濾波模塊對當(dāng)前待處理的圖像進(jìn)行高斯金字塔多分辨率分解或拉普拉斯金字塔多分辨率分解得到圖像金字塔，金字塔的每一層是當(dāng)前待處理圖像經(jīng)多分辨率分解后形成的多分辨率表示。

步驟3的利用數(shù)據(jù)存儲模塊存儲需要處理的層，并且將當(dāng)前待處理圖像的層和歷史圖像的層按照圖像拍攝順序(逆圖像拍攝順序)組合成隊列；其具體為：

步驟31、數(shù)據(jù)存儲模塊存儲由已拍攝的圖像所處理得到的圖像金字塔的同一層，即每個圖像金字塔中需要處理的那一層，并且隊列的順序按照圖像拍攝順序(逆圖像拍攝順序)，即每次拍攝的圖片的待處理層放到隊尾(隊首)；

步驟32、數(shù)據(jù)存儲模塊中存儲的圖像層數(shù)只需要和FIR濾波器長度一樣，即只需要存儲最近拍攝的FIR濾波器長度張圖像，即所述的數(shù)據(jù)存儲模塊存儲最近拍攝的一張圖像(待處理圖像)以及之前拍攝的(FIR濾波器長度-1)張圖像。

步驟4的圖像時域濾波模塊將FIR濾波器作用于上述隊列，得到結(jié)果圖像層隊列，其具體為：

步驟41、將數(shù)據(jù)存儲模塊中儲存的各圖像層的對應(yīng)像素組合成一列信號；

步驟42、利用FIR濾波器對上述信號進(jìn)行處理，得到結(jié)果信號；

步驟43、信號的每一個數(shù)據(jù)作為對應(yīng)層的對應(yīng)像素的數(shù)據(jù)，以此得到結(jié)果圖像層隊列(這樣得到的結(jié)果圖像層隊列存在相移，因此結(jié)果是準(zhǔn)實時的)。

步驟5的圖像放大模塊對得到的結(jié)果圖像層進(jìn)行放大，并組合相關(guān)圖像層得到處理后的圖像金字塔，其具體為：

步驟51、圖像放大模塊從結(jié)果層隊列中取出對應(yīng)于當(dāng)前處理的圖像的層，對其進(jìn)行放大后，將作用后的圖像層和沒有處理的圖像層，按照處理前金字塔的順序組合，形成處理后的圖像金字塔；

步驟6的圖像還原模塊對處理后的金字塔進(jìn)行還原處理得到放大后的圖像，具體為：

步驟61、圖像還原模塊根據(jù)圖像空間濾波模塊對圖像所采用的分辨率分解方法，對由圖像放大模塊得到的處理后的金字塔進(jìn)行逆操作，還原處理得到放大后的圖像。

以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例，用于幫助理解本發(fā)明的方法及核心思想，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，所以本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。