[发明专利]一种基于背景复用的视频图像增强处理方法

说明书

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，涉及一种图像增强处理方法，尤其是一种基于背景复用的视频图像增强处理方法。

背景技术

视频图像已成为当今获取信息的主要途径和手段了，也是最直观最客观最有效的了解事物的方法。获得视频图像的方法有很多种，如照相机，摄像机，监控摄像头，手机等摄影设备，制作视频图像的软件也形形色色，有会声会影，数码大师，Effects等。视频图像的质量直接决定了后续的判别，分析，识别，计算等工作，所以在对视频图像判别分析计算前，对通过摄像设备直接拍取的视频图像进行加工操作以提高视频图像质量是必不可少的，这也是就是广义上说的图像处理。

对视频进行去雾操作就是图像处理的一种。通过运用科学的方法去除视频图像中雾对于图像的干扰，以便得到更好的视觉效果，并且为之后的识别计算等工作，提供了保障。图像去雾技术具有很强的实用性同时具有广泛的应用价值，已变成了专家学者们的热门研究对象。虽然图像去雾技术的历史只有短短的二十多年，但是已经有了较好的成效，现今也不断的涌现出新的方法，但是多少都存在一些局限性、运行速度慢等，有一定的弊端。因为图像去雾技术横跨物理学，大气学，数学，探测学等多门学科同时因为天气条件的不确定性与复杂性，使得去雾的研究变的困难。

对雾天图像的处理已基本成熟而且不断的有完善，但现今在视频图像去雾这一领域，研究依然很少。本文的研究重点在于通过背景的复用提高视频图像的去雾速度。难点在于如何高效的进行背景复用，以及对运动物体的精确提取。提高对视频的去雾速度，达到对视频的时时处理，对于交通监控视频，探测系统等都有着重大意义。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种基于背景复用的视频图像增强处理方法。

本方法利用视频中在很短时间内各帧图像的背景的相对不变性，对于背景相对不变的各帧图像，只处理一帧图像的背景区域并保存处理结果，然后逐帧处理运动目标的区域，最后把处理后的背景区域与每一帧处理后的运动目标区域进行合并，复用背景增强处理的结果，从而可以显著降低视频图像增强处理的运算量。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

这种基于背景复用的视频图像增强处理方法，包括以下步骤：

1)读入视频数据，做去噪等预处理操作；

2)然后利用帧间差分算法，进行背景和前景的分离，提取出背景区域和运动目标；

3)利用图像增强方法对开始帧图像的背景区域和运动目标区域进行图像增强处理，并保存背景区域增强处理后的结果；

4)此后提取每一帧图像的运动目标区域并进行图像增强处理，最后把处理后的结果与保存的背景区域增强处理后的结果进行合并，得到背景复用的增强处理后的视频图像；

5)背景区域每隔一段时间会更新一次，并且对更新后的背景进行增强处理，然后再与其后的各帧的运动目标区域增强处理后的结果合并，得到背景复用的增强处理后的视频图像。

进一步，以上步骤2)中，所述帧间差分算法具体按照以下步骤进行：

(1)输入所需处理的视频，计算得出视频帧数；

(2)将彩色视频图像序列变化为灰度图像；

(3)灰度化后的图像前后两帧做差，将做差结果二值化；

(4)二值化的结果与阈值进行比较，标记出运动目标；

(5)还原出彩色图像。

上述帧间差分算法中，将彩色视频图像变换为灰度图像的公式如下：

Y＝0.212671×R+0.715160×G+0.07216×B

(2-1)

式(2-1)中：Y为灰度值，R、G、B分别表示为彩色视频图像的三个通道；

由于彩色视频图像为三维矩阵，因而按照下式将彩色视频图像转为灰度图像二维矩阵(x,y)以便于做差：

(2-2)]]>