本發(fā)明涉及圖像處理，具體涉及了一種夜間微光成像系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、車輛檢測在交通信息獲取、安全管理等方面發(fā)揮著重要作用。高速公路作為道路交通系統(tǒng)的重要組成部分，其運(yùn)行安全與暢通程度對于提高交通運(yùn)輸效率、促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展至關(guān)重要。由于高速公路上車流量大且車輛行駛速度較快，交通事故一旦發(fā)生，極易造成嚴(yán)重的生命和財(cái)產(chǎn)損失，后果不堪設(shè)想。特別是在夜晚?xiàng)l件下，由于環(huán)境亮度不足、駕駛?cè)藛T視線受阻等因素，高速公路發(fā)生交通事故的幾率大大增加，事故后果也更加嚴(yán)重。建立實(shí)施可靠的高速公路車輛檢測系統(tǒng)，有助于及時(shí)捕捉車輛個(gè)體的異常行為以及交通的異常狀態(tài)。

2、與傳統(tǒng)的車輛檢測方式相比，基于視頻的檢測方式具有安裝維護(hù)簡單、不影響路面壽命、成本低、覆蓋范圍廣以及感知信息豐富等優(yōu)勢，并且能夠推動交通監(jiān)控系統(tǒng)朝著這能耗方向發(fā)展。然而，現(xiàn)有的視頻車輛檢測方法大多面向光線充足，視野開闊的白天場景，一旦處于惡劣的夜間場景中時(shí)，檢測效果將大打折扣。

3、在夜晚，由于環(huán)境亮度的季度確實(shí)和噪聲干擾的顯現(xiàn)，高速公路監(jiān)控圖像的對比度和可見性極差，車輛在其中的外觀特征與細(xì)節(jié)信息十分模糊，給車輛檢測帶來了極大的困難。夜間高速公路場景下的車輛檢測任務(wù)不僅存在背景多樣、目標(biāo)尺度多變等問題，還具有目標(biāo)特征辨識度低、干擾要素多等難點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供一種夜間微光成像系統(tǒng)，能夠提高夜間監(jiān)控識別的辨識能力。

2、本發(fā)明提供的基礎(chǔ)方案：一種夜間微光成像系統(tǒng)，包括監(jiān)控設(shè)備、服務(wù)器以及補(bǔ)光設(shè)備，所述服務(wù)器包括影像獲取模塊、缺口識別模塊、車輛識別模塊、補(bǔ)光控制模塊；

3、影像獲取模塊，用于獲取監(jiān)控設(shè)備拍攝的視頻監(jiān)控，根據(jù)視頻監(jiān)控畫面識別當(dāng)前的環(huán)境亮度；

4、缺口識別模塊，預(yù)設(shè)有需求亮度，用于根據(jù)環(huán)境亮度和需求亮度，識別當(dāng)前的環(huán)境亮度缺口；

5、補(bǔ)光控制模塊，用于根據(jù)亮度缺口，設(shè)定補(bǔ)光設(shè)備的第一工作參數(shù)，當(dāng)沒有車輛經(jīng)過時(shí)，控制補(bǔ)光設(shè)備按照設(shè)定的第一工作參數(shù)工作；

6、車輛識別模塊，用于當(dāng)有車輛經(jīng)過時(shí)，根據(jù)視頻監(jiān)控識別車輛數(shù)據(jù)，根據(jù)車輛數(shù)據(jù)的和當(dāng)前的第一工作參數(shù)，確定第二工作參數(shù)；

7、補(bǔ)光控制模塊，還用于當(dāng)車輛經(jīng)過時(shí)，控制補(bǔ)光設(shè)備按照第二工作參數(shù)工作。

8、本發(fā)明的原理及優(yōu)點(diǎn)在于：通過影像獲取模塊，對監(jiān)控設(shè)備拍攝到的視頻監(jiān)控進(jìn)行獲取，并對視頻影像進(jìn)行識別，識別得到當(dāng)前的環(huán)境亮度，根據(jù)預(yù)設(shè)的需求亮度，根據(jù)當(dāng)前的環(huán)境亮度和需求亮度，確定出亮度缺口。再根據(jù)需求亮度，設(shè)定出補(bǔ)光設(shè)備的第一工作參數(shù)，需求亮度可根據(jù)具體的路面環(huán)境而進(jìn)行設(shè)定。當(dāng)沒有車輛經(jīng)過時(shí)，控制補(bǔ)光設(shè)備按照所設(shè)定的第一工作參數(shù)進(jìn)行工作，對環(huán)境亮度進(jìn)行補(bǔ)足。而當(dāng)有車輛經(jīng)過時(shí)，獲取到車輛數(shù)據(jù)，根據(jù)車輛數(shù)據(jù)設(shè)定第二工作參數(shù)，在車輛經(jīng)過時(shí)，控制補(bǔ)光設(shè)備按照第二工作參數(shù)進(jìn)行工作。確保對車輛拍攝的影像清晰可見。

9、相比于現(xiàn)有技術(shù)，本技術(shù)中，當(dāng)路面上沒有車輛經(jīng)過的情況下，提供較低的光照，保證有車輛將要經(jīng)過的時(shí)候，能夠看清路面環(huán)境。而當(dāng)有車輛經(jīng)過時(shí)，獲取車輛數(shù)據(jù)，根據(jù)車輛數(shù)據(jù)設(shè)定第二工作參數(shù)，在車輛經(jīng)過時(shí)，使補(bǔ)光設(shè)備按照第二工作參數(shù)進(jìn)行運(yùn)行。使得對車輛監(jiān)控能夠更加清晰。而在沒有車輛經(jīng)過時(shí)，保持微光照明，節(jié)約用電。

10、進(jìn)一步，所述車輛識別模塊包括影像提取模塊以及反光識別模塊；

11、影像提取模塊，用于從視頻監(jiān)控中標(biāo)記出車輛影像和環(huán)境影像；

12、反光識別模塊，預(yù)存有各顏色的明度區(qū)間的反光率，根據(jù)車輛影像、環(huán)境影像以及第一工作參數(shù)，識別車輛顏色所在的明度區(qū)間，并根據(jù)所在的明度區(qū)間確定車輛的反光率；

13、補(bǔ)光控制模塊，用于根據(jù)車輛的反光率，設(shè)定第二工作參數(shù)，車輛的反光率越低，第二工作參數(shù)越高。

14、通過視頻監(jiān)控，提取出車輛影像，而后識別車輛顏色。不同的顏色的反光率不同，在相同的光照下，明度高的顏色的車輛在監(jiān)控畫面中顯示得更加清晰,而明度低的顏色的車輛在監(jiān)控畫面中顯示得較為模糊。在監(jiān)控畫面中出現(xiàn)車輛時(shí)，補(bǔ)光設(shè)備是按照第一工作參數(shù)進(jìn)行工作。此時(shí)的燈光僅僅是補(bǔ)充環(huán)境光，便于駕駛員看清路面。此時(shí)根據(jù)影像畫面中的車輛影像，識別車輛顏色所在的明度區(qū)間，而后確定該車輛顏色的反光率。補(bǔ)光控制模塊根據(jù)該車輛的反光率，設(shè)定出最合適的第二工作參數(shù)。保證監(jiān)控畫面中的車輛輪廓清晰可見。

15、進(jìn)一步，所述反光識別模塊包括色度差識別模塊以及反光率識別模塊；

16、色度差識別模塊，用于識別視頻監(jiān)控中，車輛影像和路面影像的色度差；

17、反光率識別模塊，根據(jù)色度差以及第一工作參數(shù)下路面的反光率，確定車輛的顏色所在明度區(qū)間，并根據(jù)預(yù)設(shè)的各顏色所在的明度區(qū)間的反光率，確定該車輛顏色的反光率。

18、由于在高速公路上，路面的材質(zhì)、顏色統(tǒng)一，并且路面表面的粗糙度高于車輛表面，因此路面的反光率是低于車輛。通過識別路面與車輛的色度差，以此來確定車輛與路面的反光度的差異，與路面的色度差越大，車輛的反光率越高，因此所需的光照也就越低，需要設(shè)定的第二工作參數(shù)越低。

19、進(jìn)一步，所述車輛識別模塊還包括數(shù)量識別模塊；

20、數(shù)量識別模塊，用于根據(jù)車輛影像識別車輛數(shù)量；

21、補(bǔ)光控制模塊，用于根據(jù)車輛數(shù)量，調(diào)整第二工作參數(shù)，車輛數(shù)量越多，第二工作參數(shù)越低。

22、由于是在夜間監(jiān)控，車輛在行駛時(shí)，自身也會開啟車燈。而車輛數(shù)量越多，車燈提供的亮度也就越高。因此車輛數(shù)量越多，可以調(diào)整第二工作參數(shù)，出現(xiàn)在監(jiān)控畫面中的車輛數(shù)量越多時(shí)，第二工作參數(shù)便可調(diào)整得越低。

23、進(jìn)一步，所述服務(wù)器還包括輪廓識別模塊；

24、輪廓識別模塊，用于對標(biāo)記出的車輛影像提取車輛輪廓，對車輛輪廓進(jìn)行識別，識別車輛輪廓是否存在缺失；

25、補(bǔ)光控制模塊，用于當(dāng)車輛影像的輪廓出現(xiàn)缺失時(shí)，說明當(dāng)前光照無法滿足監(jiān)控需求，調(diào)高第二工作參數(shù)。

26、對視頻監(jiān)控中的車輛輪廓進(jìn)行識別。若是由于燈光昏暗導(dǎo)致

27、進(jìn)一步，所述輪廓識別模塊包括車燈識別模塊；

28、車燈識別模塊，用于識別視頻監(jiān)控中的車燈位置以及車燈大小，并根據(jù)車燈位置以及車燈大小判斷車輛車型；

29、車型判斷模塊，用于根據(jù)判斷出的車輛車型，與視頻監(jiān)控中的車輛輪廓進(jìn)行判斷，判斷車輛輪廓是否符合車輛車型，若符合則車輛輪廓不存在缺失，若不符合則車輛輪廓存在缺失；

30、補(bǔ)光控制模塊，還用于根據(jù)輪廓缺失程度調(diào)節(jié)第二工作參數(shù)，輪廓缺失越多，第二工作參數(shù)調(diào)節(jié)量越大。

31、通過識別車燈出現(xiàn)在監(jiān)控畫面中的位置，能夠確定出車輛當(dāng)前距離監(jiān)控?cái)z像頭的距離。結(jié)合車燈大小，不同車型的車燈大小也會存在不同，例如轎車的車燈比越野車的車燈小，越野車的車燈比貨車小，根據(jù)車燈位置以及車燈大小，判斷得到車輛車型。在根據(jù)車輛車型判斷車輛輪廓是否存在缺失。

32、本發(fā)明還公開了一種夜間微光成像方法，應(yīng)用于上述的一種夜間微光成像系統(tǒng)。