[发明专利]一种视频图像湍流抑制的处理方法、装置及视频处理设备

权利要求书

1.一种视频图像湍流抑制的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取湍流视频文件或连续图像序列；

预处理；

将图像通道进行分离，将多通道图像分离为单通道图像分别处理；

当观测湍流图像中无位移，处理静止状态的物体时，此时对于图像的处理是静态模式；

当观测湍流图像中有位移，处理动态状态的物体时，此时对于图像的处理是动态模式；

静态模式包括以下步骤：将分离的各个图像通道划分为一致性子窗口；对子窗口内图像求取一致性；引入图像序列集权重比；利用一致性窗口和权重比计算待复原图像；计算完成多通道图像，将多通道图像合成；复原湍流视频输出或存储；

动态模式包括以下步骤：将分离的各个图像通道划分为一致性子窗口；对子窗口内图像求取一致性；引入差异性子窗口求取差异性，计算复原序列集个数；利用一致性窗口和权重比，复原序列集个数计算待复原图像；计算完成多通道图像，将多通道图像合成；复原湍流视频输出或存储；

静态模式更具体地步骤如下：

将预处理图像划分为半径为r,s的子窗口图像，其窗口大小为：(2r+1)×(2s+1),其中0≤r≤(w-1)/2,0≤s≤(h-1)/2，w，h为预处理图像宽和高；

上述子窗口图像称为一致性窗口图像，其集合构成了预处理图像，当r＝0,s＝0时，退化为单个像素点，当r＝w-1/2,s＝h-1/2时，退化为整幅图像；

将预处理图像序列n₁，n₂.....n_i每一幅图像划分为窗口大小为:

(2r+1)×(2s+1),数目为h一致性子窗口图像集序列，对每个一致性子窗口图像统计其一致性和相关性特性E；

考虑到连续视频图像相关性中，当前待复原视频受之前连续视频的影响不同，连续预处理图像序列n₁，n₂.....n_i中，若n_i为待复原的湍流视频，除了n_i自身外，距离n_i越近的图像对n_i图像构成影响越大，则引入权重值为a_i≥a_i-1，作为n_i之前的图像对n_i的影响因子；其中一幅图像a_j对n_i影响构成为：可以看出，图像序列的不断增加，权重会依次增大,当前图像的临近图像权重占比较大，距离当前图像较远的图像权重占比较小；

在引入权重比下，计算出每帧图像每个一致性窗口图像每个分离通道的图像的权重一致相关性；则待复原湍流图像则计算出待复原子窗口R，G，B通道值，将子窗口通道数据合并，并将R，G，B通道数据按照图像数据格式排列，即得到复原湍流图像；

动态模式更具体地步骤如下：

在预处理图像上定义子窗口图像，半径为R,S，其窗口大小为：

(2R+1)×(2S+1),其中r≤R≤(w-1)/2,s≤S≤(h-1)/2；

一致性子窗口和差异性子窗口具有相同的中心时，依次计算每帧预处理图像一致性子窗口和差异性窗口的差异性；求出每帧图像中每个差异性子窗口的最大值δ_max和最小值δ_min；

利用其最大值δ_max和最小值δ_min，将标准差归一化，即δ_pN＝(δ_p-δ_min)/(δ_max-δ_min)，其中δ_p为该差异性子窗口的差异性，δ_pN为该处差异性子窗口归一化差异性；

利用归一化差异性，基于其值大小不同，在不同一致性子窗口中，各个图像的通道采用不同数目的连续帧序列和不同权重大小值来恢复一致性窗口；其策略为：若差异性过大，则选取待复原图像之前更多的图像来复原图像，反之依然，同时保持设置权重值为a_i≥a_i-1，其中i≥2；

在计算出每帧图像每个一致性窗口图像每个分离通道的图像的权重一致相关性，则子窗口构成的图像集为待复原的湍流图像，即得到复原湍流图像。