[发明专利]一种用于航空视频图像叠加的alpha值的获取方法

说明书

本发明公开了一种用于航空视频图像叠加的alpha值的获取方法，alpha表示前景图像的叠加系数，alpha值的获取步骤如下：将前景图像转化为灰度图，取灰度图中每个像素点的灰度值gray，除以当前像素点为中心的3x3灰度矩阵中的最大灰度值max，以得到每个像素点的alpha值：alpha＝gray/max。本发明使得alpha值更接近真实的前景图像，能较好的消除不规则锯齿和黑边，且不引入突兀的亮线等过渡不自然的现象。

技术领域

本发明应用于航空视频图像处理领域，具体涉及一种用于航空视频图像叠加的alpha值的获取方法。

背景技术

在航空设计领域，视觉处理技术主要对各种视频图像(例如摄像头视频、雷达视频、红外视频、数字地图、GPU图形)进行视频图像处理，专门针对航空视频领域的处理技术细分为航空视频图像处理技术。

在航空视频图像处理领域，通常会将各种视频(此处称之为背景图像，参见图1所示)与航空机载字符图形视频(此处称之为前景图像，参见图2所示)叠加后呈现在机舱显示器上供飞行员观看。若在前景图像像素不为0的地方叠加前景，在前景图像像素为0的地方叠加背景，则会在前景图像图元(图元：图像中除黑色背景外的线条、字符、图形等)边缘处出现不规则锯齿和黑边等不良效果，参见图3所示。

为了保证叠加视频质量，需要对前景图像和背景图像进行反走样叠加，参见图4所示，即在前景图像像素为纯黑处直接叠加背景图像，在前景图像图元内部直接叠加前景图像，只在前景图像的图元与纯黑像素的边缘处进行反走样叠加，叠加公式如下：

M_data＝F_data+B_data(1-alpha) (1)

其中：M_data表示叠加后图像，F_data表示前景图像(由于航空前景图像图像多为GPU绘制，已经有了反走样效果，因此此处不需要对前景图像F_data再乘以alpha值)，B_data表示背景图像，alpha表示前景图像的叠加系数。

常用的alpha值一般取一固定系数，但是在前景图像中，必然有的位置亮一点，有的位置暗一点，灰度值上是在[0,255]之间变化，而固定的alpha值则无法均衡到每一个灰度值；亦有alpha值不采用固定系数，而是根据自身的颜色分量而变化，这样的系数虽能较好的适用于不同像素值，但其取值只依据自身像素值，并没有考虑周围像素的影响，在像素值过渡处易导致过渡不自然等缺陷。

如一种alpha值获取方法，其用像素点的灰度等级信息作为alpha值：

alpha＝gray/255＝(0.299R+0.587G+0.114B)/255 (2)

这种方法得到的alpha值虽能消除黑边，但其未考虑像素点周围的信息，得到的alpha值会偏低。当前景图像灰度较低时，背景图像的权值将很大，若背景图像亮度较高，会导致边缘叠加处亮度偏大，过渡不自然。

如另一种alpha值获取方法，用像素值中R、G、B的最大值代替灰度值：

alpha＝max(R,G,B)/255 (3)

这种方法虽能改善上一方式的缺陷，但没有消除，当前景图像每个颜色分量都偏低时，依旧会出现边缘叠加处亮度偏大，过渡不自然的现象。

发明内容

为解决上述叠加系数alpha值的需求，本发明的发明目的在于提供一种用于航空视频图像叠加的alpha值的获取方法，对alpha值进行动态获取，使得alpha值更接近真实的前景图像，能较好的消除不规则锯齿和黑边，且不引入突兀的亮线等过渡不自然的现象。

本发明的发明目的通过以下技术方案实现：