[发明专利]基于直方图均衡化过校正恢复的雾天视频图像清晰化方法

说明书

技术领域

本发明属图像恢复技术领域，具体涉及一种基于直方图均衡化过校正恢复的雾天视频图像清晰化方法。

背景技术

大雾天气下的图像，因为能见度的降低，使得画面上许多景物的细节无法辨认，因此，提高画面的能见度，增加图像的清晰度成为一个在户外监视系统中不可缺少的一个核心技术。

直方图均衡化方法是对低对比度的图像进行清晰化处理的一种常用的比较有效的方法，但存在灰度归并，以及过校正等问题，同时，直方图均衡化方法比较复杂，很难满足视频清晰化的实时性的要求。

发明内容

本发明的目的是，提供一种基于直方图均衡化过校正恢复的雾天视频图像清晰化方法，克服现有技术存在灰度归并以及过校正的问题，提高画面的能见度，并满足视频图像实时性处理的要求。

本发明的技术方案是，一种基于直方图均衡化过校正恢复的雾天视频图像清晰化方法，该方法按照以下步骤实施，

步骤1、首先，确定视频帧序列中的基础帧与后续帧，将启动清晰化处理后的第一帧作为基础帧，之后，每隔一定时间间隔，更新一个视频基础帧，跟在基础帧后的其余视频帧为后续帧；

步骤2、对步骤1确定的基础帧进行直方图均衡化处理；

步骤3、对上步经直方图均衡化处理后的基础帧，通过统计其灰度归并的情况进行过校正恢复，得到一个前后图像灰度值的映射表hs；

步骤4、对步骤3经过过校正恢复的基础帧进行滤波去噪处理；

步骤5、利用步骤3中过校正恢复处理后得到的映射表，对后续帧进行清晰化处理；

步骤6、对上步处理后的后续帧按照步骤4的方法进行滤波去噪处理；

步骤7、判断是否结束清晰化处理，如果是，则结束所有的操作，

如果不是，则判断时间间隔是否到设定的阈值T，如果是，下一帧作为基础帧处理，转步骤2进行循环处理；如果不是，则下一帧作为后续帧处理，转步骤5进行循环处理，并且将计数值加1。

本发明的有益效果是实现了对大雾条件下，户外监视视频画面的实时清晰化处理，对于VGA分辨率下的视频，经过清晰化处理之后，能够恢复出大部分的细节信息。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明的方法的原理是，基于直方图均衡化过校正恢复的大雾天气下视频图像清晰化处理方法，将实时监视的视频图像分为基础帧和后续帧，基础帧采用直方图均衡化处理后，比较原图像与处理后图像的直方图分布特性，并对所归并掉的灰度细节进行恢复，完成直方图均衡化的过校正恢复，同时得到清晰化处理的映射表，之后，根据该映射表对后续帧进行清晰化处理，实现了对视频监视画面的实时清晰化处理的目的。

本发明的雾天图像清晰化处理方法，将处理前的图像称为原图像，按照以下步骤实施，

步骤1、视频基础帧与后续帧的确定。视频的基础帧是指启动清晰化处理后，第一帧图像为基础帧，之后，为了适应环境光照的变化，在每隔一定的时间间隔下，更新基础帧。更新间隔的时间可以设置为10分钟，按照每秒钟25帧的帧率计算，每15000帧中，头一帧为基础帧，跟在其后的其余视频帧为后续帧。因此，基础帧所占比例大约为0.006％。

步骤2、对步骤1确定的基础帧进行直方图均衡化处理，具体步骤如下：

1)、统计处理前的原图像[f_B(i，j)]_m×n的灰度直方图，记作h_B，则

h_B(k)＝N_k/(m·n)，k＝0，1，2，...，255                 (1)

其中，N_k为[f_B(i，j)]_m×n中，像素值等于k的像素个数，m，n分别为图像[f_B(i，j)]_m×n的行数和列数。

2)、按照下式计算[f_B(i，j)]_m×n的累计直方图hs，即