一种路面监控视频光照补偿方法和系统技术方案

本发明专利技术提出一种路面监控视频光照补偿方法和系统。本发明专利技术方法针对同一个摄像头采集的监控视频具有背景一致性的特点，设计了利用采集光照和天气条件好的图像背景信息，来调整采集条件差的视频图像。本发明专利技术方法一则可以提升视频图像的视觉效果，再则亦可以提高基于路面监控视频的目标搜索的成功率。

A method and system of road monitoring video illumination compensation

【技术实现步骤摘要】
一种路面监控视频光照补偿方法和系统
本专利技术涉及图像处理领域，尤其涉及一种路面监控视频光照补偿方法和系统。
技术介绍
路面监控图像质量不仅仅受光照情况影响，当遇上雨、雪、雾、霾等恶劣天气状况，画面质量会急剧下降。此时，若不对视频图像进行处理，直接进行目标搜索，则会影响识别率。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提出一种路面监控视频光照补偿方法，旨在解决现有技术路面监控图像识别率低的问题。本专利技术实施例是这样实现的，一种路面监控视频光照补偿方法，所述方法包括：根据图像的采集时间，从预先创建的不同分析时间点的路面监控视频光照补偿模板库中,找到与当前图像的采集时间最接近的光照补偿模板库及其包含的各光照补偿模板；确定当前图像的光照补偿模板；将所述当前图像光照补偿模板对应的背景区域划入校正集合，求取所述校正集合的亮度分布；利用所述校正集合的亮度分布，对当前图像进行亮度规定化。本专利技术实施例的另一目的在于提出一种路面监控视频光照补偿系统，，所述系统包括：r>光照补偿模板查找本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种路面监控视频光照补偿方法，其特征在于，所述方法包括：/n根据图像的采集时间，从预先创建的不同分析时间点的路面监控视频光照补偿模板库中,找到与当前图像的采集时间最接近的光照补偿模板库及其包含的各光照补偿模板；/n确定当前图像的光照补偿模板；/n将所述当前图像光照补偿模板对应的背景区域划入校正集合，求取所述校正集合的亮度分布；/n利用所述校正集合的亮度分布，对当前图像进行亮度规定化。/n

【技术特征摘要】
1.一种路面监控视频光照补偿方法，其特征在于，所述方法包括：
根据图像的采集时间，从预先创建的不同分析时间点的路面监控视频光照补偿模板库中,找到与当前图像的采集时间最接近的光照补偿模板库及其包含的各光照补偿模板；
确定当前图像的光照补偿模板；
将所述当前图像光照补偿模板对应的背景区域划入校正集合，求取所述校正集合的亮度分布；
利用所述校正集合的亮度分布，对当前图像进行亮度规定化。


2.如权利要求1所述的路面监控视频光照补偿方法，其特征在于，预先创建不同分析时间点的路面监控视频光照补偿模板库包括：
设置分析时间点的数量；
获取在不同分析时间点的有效图像；
根据分析时间点的有效图像划定当前摄像头采集图像的背景区域；
计算有效图像背景区域的亮度分布，建立当前摄像头在各个分析时间点的光照补偿模板库。


3.如权利要求2所述的路面监控视频光照补偿方法，其特征在于，所述获取在不同分析时间点的有效图像具体为：
有效图像集合Ω＝{P1,P2,......,PN}；
其中，Pk表示第k个分析时间点的有效图像，由人工选择，1≤k≤N，N表示分析时间点的数量。


4.如权利要求2所述的路面监控视频光照补偿方法，其特征在于，所述获取在不同分析时间点的有效图像具体为：
步骤A1：设置k＝1、效图像集合Ω＝空集；
步骤A2：从当前摄像头在不同日期相同时刻采集的图像中，任取一个未判断的图像记为fk；
步骤A3：计算fk的亮度分布，若满足亮度分布均衡化条件max_fk-min_fk＞Thres1且std(list_fk)＜Thres2，则令Pk＝fk，接着令Ω＝ΩYPk，然后进入步骤A4；否则，重回步骤A2；
步骤A4：若k＜N，则令k＝k+1，重回步骤A2；否则，进入步骤根据分析时间点的有效图像划定当前摄像头采集图像的背景区域；
其中，max_fk,min_fk分别表示fk亮度最大值、最小值；Thres1,Thres2分别表示第一、第二阈值；std表示求均方差；N表示分析时间点的数量；list_fk＝{list_fk(l)|min_fk≤l≤max_fk}，list_fk(l)＝sum(yk(i,j)＝l)；yk(i,j)表示fk第i行第j列亮度像素值；l表示函数自变量，为正整数且0≤l≤255；sum(变量)表示对变量求和。


5.如权利要求3或4所述的路面监控视频光照补偿方法，其特征在于，所述根据分析时间点的有效图像划定当前摄像头采集图像的背景区域包括：
步骤B1：计算第一帧差图、第二帧差图；
其中，dy1(i,j)、dy2(i,j)分别表示第一帧差图、第二帧差图第i行第j列像素值，dy1(i,j)＝abs(y2(i,j)-y1(i,j))、dy2(i,j)＝abs(y3(i,j)-y2(i,j))；y1(i,j)、y2(i,j)、y3(i,j)分别表示P1、P2、P3第i行第j列亮度像素值；abs表示求绝对值；1≤i≤I，1≤j≤J，I、J分别表示图像的行数、列数；
步骤B2：对第一帧差图进行二值化，将差值小的对应区域记为第一背景；对第二帧差图进行二值化操作，将差值小的对应区域记为第第二背景；
步骤B3：将第一背景和第二背景的重合区域，划为当前摄像头采集图像的背景区域。


6.如权利要求5所述的路面监控视频光照补偿方法，其特征在于，所述计算有效图像背景区域的亮度分布，建立当前摄像头在各个分析时间点的光照补偿模板库具体为：
Ψ1＝{p1(0),p1(1),p1(2),......,p1(255)}、
Ψ2＝{p2(0),p2(1),p2(2),......,p2(255)}、......、
ΨN＝{pN(0),pN(1),pN(2),......,pN(255)}；
其中，p1(l)＝sum(y1(i,j)＝l|y1(i,j)∈背景区域)/size、p2(l)＝sum(y2(i,j)＝l|y2(i,j)∈背景区域)/size、......、pN(l)＝sum(yN(i,j)＝l|yN(i,j)∈背景区域)/size；l表示函数自变量，为正整数且0≤l≤255；size表示背景区域像素数量；sum(变量|条件)表示求满足条件变量的和。


7.如权利要求6所述的路面监控视频光照补偿方法，其特征在于，所述确定当前图像的光照补偿模板包括以下步骤：
划定当前图像与所述光照补偿模板对应的背景区域；
将当前图像与所述背景区域进行图像匹配；
将最佳匹配的背景区域对应的光照补偿模板作为当前图像光照补偿模板；记为Ψbest＝{pbest(0),pbest(1),pbest(2),......,pbest(255)}。


8.如权利要求7所述的路面监控视频光照补偿方法，其特征在于，将所述当前图像光照补偿模板对应的背景区域划入校正集合，求取所述校正集合的亮度分布具体为：
ζ＝{q(0),q(1),q(2),......,q(255)}。
其中，q(l)＝sum(y(i,j)＝l|y(i,j)∈校正集合)/size_q，0≤l≤255；size_q表示校正集合像素数量；y(i,j)表示当前图像第i行第j列亮度值。


9.如权利要求8所述的路面监控视频光照补偿方法，其特征在于，所述：利用所述校正集合的亮度分布，对当前图像进行亮度规定化包括以下步骤：
建立所述校正集合的亮度分布ζ＝{q(0),q(1),q(2),......,q(255)}到当前图像光照补偿模板Ψbest＝{pbest(0),pbest(1),pbest(2),......,pbest(255)}的映射关系；
获取当前图像校正后的亮度值；
具体为：对于当前图像背景区域的像素以及落入映射区间的其他区域像素,根据所述映射关系，直接获取校正后的亮度值；对于非落入映射区间的像素选择邻近值映射方法，获取该像素校正后的亮度值。


10.一种路面监控视频光照补偿系统，其特征在于，所述系统包括：
光照补偿模板查找装置，用于根据图像的采集时间，从预先创建的不同分析时间点的路面监控视频光照补偿模板库中,找到与当前图像的采集时间最接近的光照补偿模板库及其包含的各光照补偿模板；
光照补偿模板确定装置，用于确定当前图像的光照补偿模板；
校正集合亮度分布计算模块，用于将所述当前图像光照补偿模板对应的背景区域划入校正集合，求取所述校正集合的亮度分布；
亮度规定化装置，用于利用所述校正集合的亮度分布，对当前...

【专利技术属性】
技术研发人员：马国强，
申请(专利权)人：深圳市梦网百科信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44