[发明专利]多路雾霾图像增强处理装置及方法

说明书

技术领域：

本发明提供一种多路雾霾图像增强处理装置及方法。

背景技术：在公路交通监控，平安城市等视频监控系统中，摄相机在夜晚、雨天、雾天、沙尘等恶劣天气下的视频图像对比度大大降低。近年来，由于环境污染造成的雾霾更是影响视频图像的清晰程度，监控者无法从中得到有用信息。目前市场上有针对夜晚、雨、雾等天气情况的单路视频增强设备，但是针对大颗粒雾霾情况以及多路的视频增强处理系统还未有应用。

发明内容：

发明目的：本发明提供一种多路雾霾图像增强处理装置及方法，其目的是解决以往没有针对大颗粒雾霾情况以及多路的视频的问题。

技术方案：本发明是通过以下技术方案来实现的：

多路雾霾图像增强处理装置，其特征在于：该装置包括微处理器、视频处理单元、HDMI输出单元、通道选择单元、DVI输入端、HDMI输入端、BNC输入端和串网口；串网口及通道选择单元连接至微处理器，微处理器连接视频处理单元，视频处理单元连接HDMI输出单元，DVI输入端、HDMI输入端通过多路转换开关连接至微处理器，BNC输入端通过编码单元连接至多路转换开关，多路转换开关连接至微处理器。

利用上述的多路雾霾图像增强处理装置所实施的多路雾霾图像增强处理方法，其特征在于：该方法的步骤如下：通过串口或者网口与上位机相连，利用微处理器进行参数设定，具体参数包括视频图像处理的实时性、画面质量和增强算法选择；

利用通道选择单元选择判定目前需要处理图像的接口是什么，从而通知视频处理单元作相应处理；

利用视频处理单元实现基本灰度变换、直方图处理、均值滤波、中值滤波、偏微分方程法和3D降噪法。

基本灰度变换法是将图像像素值由一个范围映射到另一个范围，包括线性变换，对数变换和幂次变换，其基本数学原理如公式(1)所示

g(x,y)＝T[f(x,y)](1)

将输入图像中每个像素(x,y)的灰度值f(x,y)，通过映射函数T(·)变换成输出图像中的灰度值g(x,y)；通过灰度变换，可以提高不同像素点间灰度差，提高对比度，更有利于人眼认清细节；

直方图处理法是将原图像通过某种变换，得到一副灰度直方图为均匀分布或者规定分布的新图像的方法，它以概率理论做基础，运用灰度点运算来实现直方图的变换，从而达到图像增强的目的，通过直方图均匀化可以有效改进图像的动态范围，提高对比度，更有利于人眼对细节的辨认；

直方图均衡化的过程如下所述：

(1)统计原始图像各灰度级的像素数目ni,i＝0,1，…，L-1，其中L为灰度级总数；

(2)计算原始图像直方图，即各灰度级的概率密度，P_f(f_i)＝n_i/N,N为原始图像的总像素数目；

(3)计算累积分布函数Pf(fk)≈Σikpf(fi),k=0,1,...,L-1]]>

(4)计算最后的输出灰度级

g_k＝INT[(L-1)P_f(f_k)+0.5](2)

均值滤波法有很好的平滑效果，可以过滤噪点；

设f(x,y)为给定的带噪声图像，经简单邻域平均处理后为g(x,y)，数学表达式为