本发明专利技术涉及图像信息处理领域，具体公开了一种基于噪声/模糊图像对的低照度车牌图像恢复方法，首先对低照度拍摄相机设置编码曝光，采集长时、短时曝光时间交替的图像序列，然后对短曝光噪声图像进行去噪处理，抑制低照度噪声。在此基础上，利用去噪图像和长曝光模糊图像，进行模糊核估计和优化。最后针对低照度环境下大强度混合噪声特点，对模糊图像进行去模糊。与传统的低照度车牌图像恢复算法相比，能够充分利用不同曝光时间的车牌图像包含的信息，更好地应对低照度混合噪声环境，获得更高质量的低照度车牌恢复图像。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于图像信息处理领域，具体涉及低照度车牌图像恢复方法。
技术介绍
低照度环境下，采用编码曝光技术能够获得长曝光和短曝光的图像，其中短曝光 图像边缘清晰，但噪声强度大，信噪比低；长曝光图像信噪比较高，但有明显的运动模糊。在 模糊核估计过程中，将短曝光大噪声图像和长曝光模糊图像相结合，能够比传统方法获得 更高的估计精度。低照度拍摄条件下，运动车辆车牌图像信噪比低，噪声强度大且成分复 杂，而目前大部分图像复原方法都是针对某种已知分布的特定的先验项，往往只能解决噪 声成分相对单一的情况，对于混合噪声来说效果很难保证，因此无法解决低照度环境中混 合噪声情况下的图像复原问题。通过对现有先验项进行有效组合，能够使图像复原算法更 好地应对混合噪声情况，提高低照度条件下图像恢复效果。
技术实现思路
本专利技术为解决低照度车牌图像恢复问题，提供一种基于噪声/模糊图像对的低照 度车牌图像恢复方法，具体技术方案如下 一种，包括如下步骤： (S1)对低照度拍摄相机设置编码曝光，分别采集长时、短时曝光时间的车牌图像， 记为短曝光噪声图像和长曝光模糊图像； (S2)对短曝光噪声图像进行去噪处理，并利用去噪后的图像和长曝光模糊图像， 进行模糊核估计，获得初始模糊核估计值； (S3)对初始模糊核进行优化处理； (S4)将长曝光模糊图像进行去模糊处理，获得恢复车牌图像。 进一步，所述步骤（S2)中的去噪方法采用双边滤波算法。 进一步，所述步骤（S2)中的模糊核估计过程为： 设置目标约束： min{| |Ak_b| 12+ 入 21 |k| 12} 其中，| | | |2为2范数，A为去噪图像的矩阵形式，b，k分别为向量形式的长曝光模 糊图像和模糊核，X为系数； 将目标约束转化为求解方程：(ATA+A2EQ)k=ATb， 求解的到模糊核估计值f为【主权项】1. 一种，其特征在于，包括如下步 骤： (51) 对低照度拍摄相机设置编码曝光，分别采集长时、短时曝光时间的车牌图像，记为 短曝光噪声图像和长曝光模糊图像； (52) 对短曝光噪声图像进行去噪处理，并利用去噪后的图像和长曝光模糊图像，进行 模糊核估计，获得初始模糊核估计值； (53) 对初始模糊核进行优化处理； (54) 将长曝光模糊图像进行去模糊处理，获得恢复车牌图像。2. 如权利要求1所述的一种，其特 征在于，所述步骤（S2)中的去噪方法采用双边滤波算法。3. 如权利要求1所述的一种，其特 征在于，所述步骤（S2)中的模糊核估计过程为： 设置目标约束： min{IIAk-bI12+ 入 21IkI12} 其中，A为去噪图像的矩阵形式，b，k分别为向量形式的长曝光模糊图像和模糊核，入 为系数； 将目标约束转化为求解方程：(ATA+A2E。)k=AV 求解的到模糊核估计值A'为；/^ = 与,）1 ，其中，T表示矩阵转置，（r表示矩 阵求逆，E。为单位矩阵。4. 如权利要求1所述的一种，其特 征在于，所述步骤（S3)的具体过程为， 将优化处理转化公式9最小化过程，其中，B表 示迭代处理过程中的模糊图像，B的迭代初始值为长曝光模糊图像的矩阵形式，I表示迭代 过程中的清晰图像，I迭代初始值为短曝光噪声图像进行去噪处理后的图像；K表示迭代过 程中的模糊核，其迭代初始值为模糊核估计值《，?符号为卷积运算，▽为求梯度运算，K*为 优化后的模糊核，I*为K*对应的去模糊图像，y1，y2为系数；采用共辆梯度法求解该优化 问题，得到优化后模糊核K*。5. 如权利要求1所述的一种，其特 征在于，所述步骤（S4)的具体过程为： 设长曝光模糊车牌图像像素行列数分别为m，n，ly为向量形式的车牌恢复图像；对于像 素（i,j)，其梯度近似可W与成 其中G(ij)-[eei+jm-ei+u-i)J，的表 示第r位置取值为1，其他位置取值为0的皿维向量，即；通过6<^>组合成梯度矩阵G:设Kma为K*的矩阵形式，IY，b分别为向量形式的车牌恢复图像和长曝光车牌模糊图像， 弓I入先验项||K胃/，,-6|E和IlKmJv-bMi，低照度模糊图像去模糊问题归结为求解下述问题：其中A1，A2, ^3为系数，求解该优化问题，获得低照度车牌恢复图像。【专利摘要】本专利技术涉及图像信息处理领域，具体公开了一种，首先对低照度拍摄相机设置编码曝光，采集长时、短时曝光时间交替的图像序列，然后对短曝光噪声图像进行去噪处理，抑制低照度噪声。在此基础上，利用去噪图像和长曝光模糊图像，进行模糊核估计和优化。最后针对低照度环境下大强度混合噪声特点，对模糊图像进行去模糊。与传统的低照度车牌图像恢复算法相比，能够充分利用不同曝光时间的车牌图像包含的信息，更好地应对低照度混合噪声环境，获得更高质量的低照度车牌恢复图像。【IPC分类】G06T5-00【公开号】CN104851079【申请号】CN201510226441【专利技术人】张茂军, 尹晓晴, 徐玮, 熊志辉, 赖世铭 【申请人】中国人民解放军国防科学技术大学【公开日】2015年8月19日【申请日】2015年5月6日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于噪声/模糊图像对的低照度车牌图像恢复方法，其特征在于，包括如下步骤：(S1)对低照度拍摄相机设置编码曝光，分别采集长时、短时曝光时间的车牌图像，记为短曝光噪声图像和长曝光模糊图像；(S2)对短曝光噪声图像进行去噪处理，并利用去噪后的图像和长曝光模糊图像，进行模糊核估计，获得初始模糊核估计值；(S3)对初始模糊核进行优化处理；(S4)将长曝光模糊图像进行去模糊处理，获得恢复车牌图像。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张茂军，尹晓晴，徐玮，熊志辉，赖世铭，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科学技术大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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