[发明专利]一种实时监控视频光照补偿方法及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种实时监控视频光照补偿方法及其系统，特别是涉及一种适用于视频监控领域不良光照下的实时监控视频光照补偿方法及其系统。

背景技术

视频监控现在广泛应用在交通、刑侦、银行、小区物业管理、工业生产监控等领域。该视频处理系统利用图像处理技术对视频流的每一帧进行处理，克服图像采集过程中噪声引起的图像退化和模糊。

天气晴朗时监控系统采集到的图像质量良好，能够达到预先设计的标准；但是在不良的光照条件下，例如夜间、清晨和黄昏，图像的质量严重退化，甚至目标模糊，难以辨认。这种情况严重影响了监控系统的稳定性，同时退化的图像还会影响到其它系统的正常工作。对于不良光照下各种监测系统中获取图像景物进行实时清晰化处理方法的研究具有重大的现实意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种对不良光照下各种视频监测系统获取图像景物进行实时清晰化处理的光照补偿方法及其系统。

低照度图像的首要特点是光照不充分、图像整体效果较暗，所以低照度图像增强的首要是增强每个像素的亮度。由于在RGB空间中，R、G、B三分量既包含颜色，也包含了亮度信息，如果把灰度图像增强方法直接用于彩色图像增强，在亮度发生改变的同时，颜色也会发生改变，但如果两个像素点(R₁,G₁,B₁)、(R₂,G₂,B₂)在RGB空间的值是成比例的，即：那么这两点具有相同的颜色，只是亮度不同，且亮度增量为λ。所以要在保持色彩不变的前提下实现低照度图像增强，关键在于亮度增益λ的确定。

本发明采用的技术方案如下：一种实时监控视频光照补偿方法，具体方法为：一、通过亮度增强，获得亮度增量λ；二、调整每个像素的RGB值。

作为优选，所述步骤一的具体方法步骤为：

(1)读取当前视频帧图像f(x，y)，其亮度系数为L；

(2)采用HSV色度空间实现亮度和颜色分离，其中V分量为亮度信息；

(3)在HSV空间中将图像按亮度信息灰度化，即：V₁(x,y)＝max(R₁(x,y),G₁(x,y),B_1(x,y))，其中，R₁(x,y)，G₁(x,y)，B₁(x,y)为原彩色图像的三个彩色分量；

(4)获取亮度增量λ：采用抛物线函数对亮度进行非线性变换，即：V₂²＝2pV₁，其中p为抛物线的系数，V₁为原灰度化图像的亮度；亮度增量：λ=V2V1.]]>

作为优选，所述步骤二的具体方法为：更改每个像素RGB值：R₂＝λR₁，G₂＝λG₁，B₂＝λB₁，由R、G、B三分量组合成RGB图像。

作为优选，所述方法还包括：对于下一帧视频图像，通过计算它与前一视频帧图像的亮度系数差值来决定是否采用前一视频帧图像的亮度增量λ。

作为优选，对于下一帧视频图像的具体光照补偿方法为：对进入光照补偿模块的下一帧图像f₁(x，y)，它的亮度系数为L₁，求取它与前一视频帧图像f(x，y)亮度系数的差值d＝|L-L₁|，如果d<0.01，则才用前一帧光照补偿算法中获得的λ处理该视频帧图像，否则重复所述步骤(2)～(5)的处理过程。

作为优选，所述方法还包括，判断当前视频图像是否需要光照补偿。