本发明专利技术公开了一种雨雾天气条件下获取目标清晰图像的系统，其包括：图像采集装置，其采集图像；镜头防护罩，其罩设于所述图像采集装置的镜头外侧，所述镜头防护罩的内侧设有叉指换能器，所述叉指换能器将电能转化为声表面波，以驱动滴落在镜头防护罩外侧的水滴沿着镜头防护罩向下运动；图像处理装置，其与所述图像采集装置连接，以对图像采集装置采集的图像进行处理；图像监控装置，其与所述图像处理装置连接，以接收图像处理装置处理完成的图像。该系统能在雨雾天气条件下获取目标的清晰图像，从而提高图像监测的图像质量和可靠性。相应地，本发明专利技术还公开了一种雨雾天气条件下获取目标清晰图像的方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种获取目标清晰图像的系统及方法，尤其涉及一种雨雾天气条件下获取目标清晰图像的系统及方法。
技术介绍
目前图像监测在许多领域被应用，例如电力设备图像监测，其采用图像处理技术极大地提高了工作效率，并保障了人身安全。然而，在雨雾天气条件下，获取的目标图像模糊不清，对比度降低，给监测带来很大困难。在传统的解决办法中，基于纯图像处理的
中难以找到一套通用的算法，其应用范围存在较大的局限性，而基于雨雾物理模型的图像复原技术算法复杂，耗时较长。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种雨雾天气条件下获取目标清晰图像的系统，该系统能在雨雾天气条件下获取目标的清晰图像，从而提高图像监测的图像质量和可靠性。本专利技术的另一目的是提供一种雨雾天气条件下获取目标清晰图像的方法，该方法能在雨雾天气条件下获取目标的清晰图像，从而提高图像监测的图像质量和可靠性。根据上述专利技术目的，本专利技术提出了一种雨雾天气条件下获取目标清晰图像的系统，其包括：图像采集装置，其采集图像；镜头防护罩，其罩设于所述图像采集装置的镜头外侧，所述镜头防护罩的内侧设有叉指换能器，所述叉指换能器将电能转化为声表面波，以驱动滴落在镜头防护罩外侧的水滴沿着镜头防护罩向下运动；图像处理装置，其与所述图像采集装置连接，以对图像采集装置采集的图像进行处理；图像监控装置，其与所述图像处理装置连接，以接收图像处理装置处理完成的图像。本专利技术所述的雨雾天气条件下获取目标清晰图像的系统，通过装有叉指换能器的镜头防护罩将图像采集装置的镜头外侧采光通道中附着的水滴去除，从而消除水滴对镜头采光的影响，通过图像处理装置对图像采集装置采集的图像进行处理，该处理通常是针对雨雾对镜头采光的影响而进行的算法处理，之后传输给图像监控装置。该系统通过装有叉指换能器的镜头防护罩和图像处理装置的结合，解决了传统解决方案的局限性和复杂性的问题，能在雨雾天气条件下获取目标的清晰图像，从而提高图像监测的图像质量和可靠性。本专利技术所述的雨雾天气条件下获取目标清晰图像的系统中，所述镜头防护罩的主要作用是避免水滴污染相机镜头；所述叉指换能器的主要作用是将电能转化为声表面波，以驱动滴落在镜头防护罩外侧的水滴向下运动，从而达到清洗镜头防护罩外侧的效果，尽量减少水滴或其它杂物对镜头采光的影响。进一步地，本专利技术所述的雨雾天气条件下获取目标清晰图像的系统中，所述图像处理装置接收图像采集装置采集的对于同一目标在不同时间的T幅图像，所述图像处理装置将T幅图像叠加，得到各像素点的值为其中，Nt(x,y)表示序号为t的图像中的各像素点的雨雾分量，St(x,y)表示序号为t的图像中各像素点的目标分量，t表示图像的序号，其与时域相关，(x,y)为像素点的坐标，与空域相关；然后图像处理装置对所有像素点在时域上求均值，得到单幅均值图像，所述单幅均值图像中各像素点的值为N0+S0(x,y)，其中N0近似的等于S0(x,y)等于图像处理装置滤除单幅均值图像中N0，得到仅包含目标分量S0(x,y)的图像，然后传输给所述图像监控装置。上述方案中，所述图像处理装置通过上述方式对图像采集装置采集的图像进行处理，以滤除雨雾对图像的影响，得到进一步清晰的目标图像，其原理是：首先图像采集装置获取同一目标在不同时间的T幅图像，通常是在一定时段内快速连续地拍照获取，所述T幅图像中每一个像素点的值均包含雨雾分量Nt(x,y)和目标分量St(x,y)，其中t表示图像的序号，与时域相关，(x,y)为像素点的坐标，与空域相关。由于雨雾具有时域动态性，所述T幅图像中同一像素点在不同时刻的值具有时域随机分布特性，所述雨雾分量Nt(x,y)即为干扰目标分量St(x,y)的背景噪声。将所述T幅图像叠加得到各像素点的值为Σt=1T(Nt(x,y)+St(x,y)),]]>所述T幅图像叠加以后，各像素点的雨雾分量趋于相同，即近似为一常数，记为TN0。由于目标通常具有静止特性，所述T幅图像中同一坐标的像素点具有等值的目标分量，记为S0(x,y)，则同一坐标的像素点在所述T幅图像叠加以后的目标分量值为TS0(x,y)。对所述T幅图像叠加下所有像素点在时域上求均值得到单幅均值图像，则该单幅均值图像中各像素点的值为N0+S0(x,y)。所述单幅均值图像中，雨雾分量N0在空域上表现为零频分量，通过纯图像处理技术将其滤除，得到仅包含目标分量S0(x,y)的图像。更进一步地，上述雨雾天气条件下获取目标清晰图像的系统中，所述图像处理装置还采用直方图均衡算法将所述仅包含目标分量S0(x,y)的图像进行进一步处理，以增强图像对比度后传输给所述图像监控装置。进一步地，本专利技术所述或上述的雨雾天气条件下获取目标清晰图像的系统中，所述图像采集装置为CCD(电荷耦合器件)图像传感器。进一步地，本专利技术所述的雨雾天气条件下获取目标清晰图像的系统中，所述图像处理装置与图像监控装置之间通过光纤连接，以通过光纤传输图像信息，从而避免电磁干扰。相应地，本专利技术还提出了一种雨雾天气条件下获取目标清晰图像的方法，其包括：在图像采集装置的镜头外侧设置镜头防护罩，所述镜头防护罩的内侧设有叉指换能器，所述叉指换能器将电能转化为声表面波，以驱动滴落在镜头防护罩外侧的水滴沿着镜头防护罩向下运动；采集目标图像并处理目标图像；将经过处理的目标图像传输出去。本专利技术所述的雨雾天气条件下获取目标清晰图像的方法，通过装有叉指换能器的镜头防护罩将图像采集装置的镜头外侧采光通道中附着的水滴去除，从而消除水滴对镜头采光的影响，并对采集的图像进行处理，该处理通常是针对雨雾对镜头采光的影响而进行的算法处理，之后将经过处理的目标图像传输出去。该方法通过安装具有叉指换能器的镜头防护罩和图像处理的结合，解决了传统解决方案的局限性和复杂性的问题，能在雨雾天气条件下获取目标的清晰图像，从而提高图像监测的图像质量和可靠性。本专利技术所述的雨雾天气条件下获取目标清晰图像的方法中，所述镜头防护罩的主要作用是避免水滴污染相机镜头；所述叉指换能器的主要作用是将电能转化为声表面波，以驱动滴落在镜头防护罩外侧的水滴向下运动，从而达到清洗镜头防护罩外侧的效果，尽量减少水滴或其它杂物对镜头采光的影响。进一步地，本专利技术所述的雨雾天气条件下获取目标清晰图像的方法中，采集目标图像并处理目标图像的步骤包括：(1)对同一目标连续快速采集T幅图像；(2)将T幅图像叠加，得到各像素点的值为其中，Nt(x,y)表示序号为t的图像中的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种雨雾天气条件下获取目标清晰图像的系统，其特征在于，包括：图像采集装置，其采集图像；镜头防护罩，其罩设于所述图像采集装置的镜头外侧，所述镜头防护罩的内侧设有叉指换能器，所述叉指换能器将电能转化为声表面波，以驱动滴落在镜头防护罩外侧的水滴沿着镜头防护罩向下运动；图像处理装置，其与所述图像采集装置连接，以对图像采集装置采集的图像进行处理；图像监控装置，其与所述图像处理装置连接，以接收图像处理装置处理完成的图像。
【技术特征摘要】
1.一种雨雾天气条件下获取目标清晰图像的系统，其特征在于，包括：
图像采集装置，其采集图像；
镜头防护罩，其罩设于所述图像采集装置的镜头外侧，所述镜头防护罩的内侧设有叉
指换能器，所述叉指换能器将电能转化为声表面波，以驱动滴落在镜头防护罩外侧的水滴
沿着镜头防护罩向下运动；
图像处理装置，其与所述图像采集装置连接，以对图像采集装置采集的图像进行处理；
图像监控装置，其与所述图像处理装置连接，以接收图像处理装置处理完成的图像。
2.如权利要求1所述的雨雾天气条件下获取目标清晰图像的系统，其特征在于，所述图
像处理装置接收图像采集装置采集的对于同一目标在不同时间的T幅图像，所述图像处理
装置将T幅图像叠加，得到各像素点的值为其中，Nt(x,y)表示序号为
t的图像中的各像素点的雨雾分量，St(x,y)表示序号为t的图像中各像素点的目标分量，t
表示图像的序号，其与时域相关，(x,y)为像素点的坐标，与空域相关；然后图像处理装置对
所有像素点在时域上求均值，得到单幅均值图像，所述单幅均值图像中各像素点的值为N0+
S0(x,y)，其中N0近似的等于S0(x,y)等于图像处理装置滤
除单幅均值图像中N0，得到仅包含目标分量S0(x,y)的图像，然后传输给所述图像监控装置。
3.如权利要求2所述的雨雾天气条件下获取目标清晰图像的系统，其特征在于，所述图
像处理装置还采用直方图均衡算法将所述仅包含目标分量S0(x,y)的图像进行进一步处
理，以增强图像对比度后传输给所述图像监控装置。
4.如权利要求1-3中任意一项所述的雨雾天气条件下获取目标清晰图像的系统，其特
征在于，所述图像采集装置为CCD图像传感器。
5.如权利要求1所述的雨雾天气条件下获取目标清晰图...
【专利技术属性】
技术研发人员：逯怀东，张庆，侯广宇，王思源，解祥艳，丁素英，王宁，潘慧超，韦良，许明，盛戈皞，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网山东省电力公司济南供电公司，上海交通大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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