一種實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻光照補(bǔ)償方法及其系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻光照補(bǔ)償方法及其系統(tǒng)，特別是設(shè)及一種適用于視 頻監(jiān)控領(lǐng)域不良光照下的實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻光照補(bǔ)償方法及其系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 視頻監(jiān)控現(xiàn)在廣泛應(yīng)用在交通、刑偵、銀行、小區(qū)物業(yè)管理、工業(yè)生產(chǎn)監(jiān)控等領(lǐng)域。 該視頻處理系統(tǒng)利用圖像處理技術(shù)對視頻流的每一帖進(jìn)行處理，克服圖像采集過程中噪聲 引起的圖像退化和模糊。
[0003] 天氣晴朗時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)采集到的圖像質(zhì)量良好，能夠達(dá)到預(yù)先設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)；但是在 不良的光照條件下，例如夜間、清晨和黃昏，圖像的質(zhì)量嚴(yán)重退化，甚至目標(biāo)模糊，難W辨 認(rèn)。該種情況嚴(yán)重影響了監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時(shí)退化的圖像還會影響到其它系統(tǒng)的正常 工作。對于不良光照下各種監(jiān)測系統(tǒng)中獲取圖像景物進(jìn)行實(shí)時(shí)清晰化處理方法的研究具有 重大的現(xiàn)實(shí)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種對不良光照下各種視頻監(jiān)測系統(tǒng)獲取圖像 景物進(jìn)行實(shí)時(shí)清晰化處理的光照補(bǔ)償方法及其系統(tǒng)。
[0005] 低照度圖像的首要特點(diǎn)是光照不充分、圖像整體效果較暗，所W低照度圖像增強(qiáng) 的首要是增強(qiáng)每個(gè)像素的亮度。由于在RGB空間中，R、G、BS分量既包含顏色，也包含了 亮度信息，如果把灰度圖像增強(qiáng)方法直接用于彩色圖像增強(qiáng)，在亮度發(fā)生改變的同時(shí)，顏色 也會發(fā)生改變，但如果兩個(gè)像素點(diǎn)（Ri，Gi，Bi)、（R2，G2，B2)在RGB空間的值是成比例的，即； 民、G,公,。 ^ = ^ = = 那么該兩點(diǎn)具有相同的顏色，只是亮度不同，且亮度增量為所W要 在保持色彩不變的前提下實(shí)現(xiàn)低照度圖像增強(qiáng)，關(guān)鍵在于亮度增益A的確定。
[0006] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻光照補(bǔ)償方法，具體方法為：一、 通過亮度增強(qiáng)，獲得亮度增量A;二、調(diào)整每個(gè)像素的RGB值。
[0007] 作為優(yōu)選，所述步驟一的具體方法步驟為：
[0008] (1)讀取當(dāng)前視頻帖圖像f(X，y)，其亮度系數(shù)為L;
[0009] (2)采用HSV色度空間實(shí)現(xiàn)亮度和顏色分離，其中V分量為亮度信息；
[0010] 做在服V空間中將圖像按亮度信息灰度化，即；Vi(x，y) =max化(x，y)，Gi(x，y) ，Bib，y>)，其中，Ri(x,y)，Gi(X，y)，Bi(X，y)為原彩色圖像的S個(gè)彩色分量；
[0011] (4)獲取亮度增量A;采用拋物線函數(shù)對亮度進(jìn)行非線性變換，即；V22=化Vi，其 中P為拋物線的系數(shù)，Vi為原灰度化圖像的亮度；亮度增量：A= ^
[0012] 作為優(yōu)選，所述步驟二的具體方法為；更改每個(gè)像素RGB值；R2=ARi，G2=AGi， B2=AB1，由R、G、BS分量組合成RGB圖像。
[0013] 作為優(yōu)選，所述方法還包括；對于下一帖視頻圖像，通過計(jì)算它與前一視頻帖圖像 的亮度系數(shù)差值來決定是否采用前一視頻帖圖像的亮度增量入。
[0014] 作為優(yōu)選，對于下一帖視頻圖像的具體光照補(bǔ)償方法為；對進(jìn)入光照補(bǔ)償模塊的 下一帖圖像(X，y)，它的亮度系數(shù)為Li，求取它與前一視頻帖圖像f(X，y)亮度系數(shù)的差值 d=山-Lil，如果d<0. 01，則才用前一帖光照補(bǔ)償算法中獲得的A處理該視頻帖圖像，否則 重復(fù)所述步驟（2)~巧）的處理過程。
[0015] 作為優(yōu)選，所述方法還包括，判斷當(dāng)前視頻圖像是否需要光照補(bǔ)償。
[0016] 作為優(yōu)選，判斷當(dāng)前視頻圖像是否需要光照補(bǔ)償?shù)牡木唧w方法為；根據(jù)當(dāng)前圖像 轉(zhuǎn)化的HSV空間，得到圖像的亮度值V(i)，定義亮度系數(shù)
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻光照補(bǔ)償方法，具體方法為：一、通過亮度增強(qiáng)，獲得亮度增量 λ ;二、調(diào)整每個(gè)像素的RGB值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻光照補(bǔ)償方法，所述步驟一的具體方法步驟 為： (1) 讀取當(dāng)前視頻幀圖像f (X，y)，其亮度系數(shù)為L ; (2) 采用HSV色度空間實(shí)現(xiàn)亮度和顏色分離，其中V分量為亮度信息； (3) 在HSV空間中將圖像按亮度信息灰度化，即W1(Xj) = max (R1(Xj) ,G1UjhBl0i ，y))，其中，R1 (X，y)，G1 (X，y)，B1 (X，y)為原彩色圖像的三個(gè)彩色分量； (4) 獲取亮度增量λ :采用拋物線函數(shù)對亮度進(jìn)行非線性變換，即：V22= 2pVi，其中p 為拋物線的系數(shù)，V1為原灰度化圖像的亮度；亮度增量：
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻光照補(bǔ)償方法，所述步驟二的具體方法為：更 改每個(gè)像素 RGB值：R2= AR^G2= AG^B2= AB1，由R、G、B三分量組合成RGB圖像。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻光照補(bǔ)償方法，所述方法還包括：對于下一幀 視頻圖像，通過計(jì)算它與前一視頻幀圖像的亮度系數(shù)差值來決定是否采用前一視頻幀圖像 的亮度增量λ。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻光照補(bǔ)償方法，對于下一幀視頻圖像的具體光 照補(bǔ)償方法為：對進(jìn)入光照補(bǔ)償模塊的下一幀圖像(X，y)，它的亮度系數(shù)為L 1，求取它與 前一視頻幀圖像f(x，y)亮度系數(shù)的差值d= IL-L1I，如果d〈0.01，則才用前一幀光照補(bǔ)償 算法中獲得的λ處理該視頻幀圖像，否則重復(fù)所述步驟（2)~（5)的處理過程。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1到5之一所述的實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻光照補(bǔ)償方法，所述方法還包括，判斷 當(dāng)前視頻圖像是否需要光照補(bǔ)償。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻光照補(bǔ)償方法，判斷當(dāng)前視頻圖像是否需要光 照補(bǔ)償?shù)牡木唧w方法為：根據(jù)當(dāng)前圖像轉(zhuǎn)化的HSV空間，得到圖像的亮度值V(i)，定義亮度 系數(shù)
其中，l(i)是通過判定條件：V(i) > [V(max)-V (min)]/2得到滿足該條件 的圖像點(diǎn)的個(gè)數(shù)，m、n為圖像的尺寸；K為灰度級數(shù)。設(shè)定亮度系數(shù)閾值Lci= 0.2,當(dāng)LCI^ 時(shí)，判定需要進(jìn)行光照補(bǔ)償。
8. 基于權(quán)利要求7所述的實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻光照補(bǔ)償方法的光照補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于， 包括 亮度增量獲取模塊，通過亮度增強(qiáng)，獲得亮度增量λ ; RGB值調(diào)整模塊，調(diào)整每個(gè)像素的RGB值。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻光照補(bǔ)償系統(tǒng)，還包括下一幀視頻圖像亮度增 量選取判斷模塊，對于下一幀視頻圖像，通過計(jì)算它與前一視頻幀圖像的亮度系數(shù)差值來 決定是否采用前一視頻幀圖像的亮度增量λ。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻光照補(bǔ)償系統(tǒng)，還包括當(dāng)前視頻圖像光照 補(bǔ)償判斷模塊：判斷當(dāng)前視頻圖像是否需要進(jìn)行光照補(bǔ)償。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻光照補(bǔ)償方法及其系統(tǒng)。首先根據(jù)亮度系數(shù)決定是否進(jìn)行光照補(bǔ)償，然后根據(jù)煎后相鄰兩幀圖像亮度系數(shù)的關(guān)系決定是否使用前一幀圖像光照補(bǔ)償?shù)牧炼仍隽俊Ｍㄟ^拋物線亮度增強(qiáng)方法，獲得亮度增量 ；然后調(diào)整每個(gè)像素的RGB值。對視頻信號進(jìn)行恢復(fù)和處理，克服光照的不良影響，保證了視頻系統(tǒng)全天候正常地工作以及系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
【IPC分類】H04N5-21
【公開號】CN104754184
【申請?zhí)枴緾N201510167201
【發(fā)明人】孫興波, 江華, 湯秀華
【申請人】四川理工學(xué)院
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年4月10日