三维视频融合的颜色一致性优化方法、装置、系统和介质制造方法及图纸

本申请提供的一种三维视频融合的颜色一致性优化方法、装置、系统和介质，通过依据直方图匹配原理，针对各所述视频对应的输入图像的像素计算每个灰度级对应的输入累积分布函数，以及针对所述三维场景模型对应的纹理图像的像素计算每个灰度级对应的目标累积分布函数；令所述输入累积分布函数与所述目标累积分布函数进行匹配；将所述输入图像的像素依据匹配结果进行映射以得到目标输出图像。本申请能够使得视频与模型自然融合在一起，让观察者难以区分融合边界，进而提高整个系统的视觉呈现效果。

【技术实现步骤摘要】
三维视频融合的颜色一致性优化方法、装置、系统和介质
本专利技术涉及三维视频融合图像处理
，特别是涉及一种三维视频融合的颜色一致性优化方法、装置、系统和介质。
技术介绍
视频监控系统为社会安全的监控提供了便捷性与有效性，监控摄像头的部署也日趋密集。但是目前，监控人员还是以视频矩阵墙的方式进行观察，视频矩阵墙一般只能同时展示几十个视频画面，而且这些画面对于空间位置来说是独立展现的，如果监控人员想要对某个人进行轨迹追踪，那么他需要不断切换视频墙上的画面进行观察，而切换操作会导致无法及时进行跟踪，也展示不了整体的态势，分散的画面也难以让人直观感受，理解和操作。为此，我们搭建了三维视频融合系统。三维视频融合以虚拟现实融合技术为基础，以三维模型为依托，立体化展现“监”与“控”的空间逻辑关系，增强用户三维空间沉浸感，从而达到快速识别安防目标。通过对融合视频区域进行三维建模，构建出三维虚拟环境，将离散分布区域不同位置、具有不同视角的监控视频实时动态的融合到真实三维场景模型中，对监控范围整体大场景的连续监控和实时融合展示，并提供上帝视角从宏观上掌握监控点区域的整体态势变化，实现对区域的整体态势与局部细节的多尺度感知，实现空间立体化防控。三维视频融合系统的基本要素是模型和视频，由于采集模型数据时的天气光照情况与实时视频中的天气光照情况往往是不一样的，当系统将实时视频融合到三维模型上时，导致视频画面与模型贴图的色调存在较大差异，进而对融合画面的视觉效果产生很大的影响。因此，需要对视频画面和模型纹理的颜色一致性进行处理，使得两者的明暗程度趋于一致，让观察者察觉不出视频画面融合到模型上的边界。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供一种三维视频融合的颜色一致性优化方法、装置、系统和介质，以解决现有三维视频融合系统中视频图像与模型纹理图像颜色差异的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本申请提供一种三维视频融合的颜色一致性优化方法，应用于一与摄像装置通信连接的计算机系统，其用于将摄像装置采集的视频融合至依据各所述摄像装置所处区域构建的三维场景模型中，所述方法包括：依据直方图匹配原理，针对各所述视频对应的输入图像的像素计算每个灰度级对应的输入累积分布函数，以及针对所述三维场景模型对应的纹理图像的像素计算每个灰度级对应的目标累积分布函数；令所述输入累积分布函数与所述目标累积分布函数进行匹配；将所述输入图像的像素依据匹配结果进行映射以得到目标输出图像。于本申请的一实施例中，所述直方图匹配原理包括：所述输入累积分布函数为所述输入图像对应的连续累计分布函数依据所述输入图像对应的直方图离散化得到；所述目标累积分布函数为所述纹理图像对应的连续累计分布函数依据所述纹理图像对应的直方图离散化得到。于本申请的一实施例中，所述输入图像对应的连续累计分布函数为：其中，s表示一随机变量；T(r)表示所述输入图像对应的连续累计分布函数；r表示所述输入图像的像素的灰度级；Pr(w)表示r对应的估计概率密度函数；w表示积分变量；所述纹理图像对应的连续累计分布函数为：其中，s表示一随机变量；G(z)表示所述纹理图像对应的连续累计分布函数；z表示所述纹理图像的像素的灰度级；Gz(t)表示z对应的规定概率密度函数；t表示积分变量；并由G(z)＝T(r)得到：z＝G-1(s)＝G-1[T(r)]。于本申请的一实施例中，所述输入累积分布函数为：其中，sk表示一随机变量；k＝0,1,2…,L-1；n表示像素的数量和；nj表示灰度级为rj的像素数据；L表示离散灰度级的数量；Pr(rj)表示r对应的估计概率密度函数；r表示所述输入图像的像素的灰度级；所述目标累积分布函数为：其中，vk表示一随机变量；k＝0,1,2…,L-1；n表示像素的数量和；zj表示灰度级为rj的像素数据；L表示离散灰度级的数量；Pz(zi)表示z对应的规则概率密度函数；z表示所述输入图像的像素的灰度级。于本申请的一实施例中，所述输入累积分布函数与所述目标累积分布函数进行匹配的方法包括：令所述输入累积分布函数等于所述目标累积分布函数，以得到所述目标累积分布函数对应的目标反变换函数；依据所述目标反变换函数得到对应所述纹理图像的像素的灰度级以作为匹配结果。于本申请的一实施例中，所述目标反变换函数需满足：在(0，1)区间内为单值且单调递增；以及所述目标反变换函数对应的灰度级与所述输入图像对应的灰度级的范围相同。于本申请的一实施例中，所述述输入图像的像素是以RGB三个通道分别依据匹配结果进行映射以得到目标输出图像的。为实现上述目的及其他相关目的，本申请提供一种电子装置，所述装置包括：第一处理模块，用于依据直方图匹配原理，针对各所述视频对应的输入图像的像素计算每个灰度级对应的输入累积分布函数，以及针对所述三维场景模型对应的纹理图像的像素计算每个灰度级对应的目标累积分布函数；第二处理模块，用于令所述输入累积分布函数与所述目标累积分布函数进行匹配；将所述输入图像的像素依据匹配结果进行映射以得到目标输出图像。为实现上述目的及其他相关目的，本申请提供一种计算机系统，所述设备包括：存储器、处理器、及通信器；所述存储器用于存储计算机指令；所述处理器运行计算机指令实现如上所述的方法；所述通信器用于摄像装置通信连接。为实现上述目的及其他相关目的，本申请提供一种非暂时的计算机可读存储介质，存储有计算机指令，所述计算机指令被运行时执行如上所述的方法。综上所述，本申请的一种三维视频融合的颜色一致性优化方法、装置、系统和介质，通过依据直方图匹配原理，针对各所述视频对应的输入图像的像素计算每个灰度级对应的输入累积分布函数，以及针对所述三维场景模型对应的纹理图像的像素计算每个灰度级对应的目标累积分布函数；令所述输入累积分布函数与所述目标累积分布函数进行匹配；将所述输入图像的像素依据匹配结果进行映射以得到目标输出图像。具有以下有益效果：能够使得视频与模型自然融合在一起，让观察者难以区分融合边界，进而提高整个系统的视觉呈现效果。附图说明图1A显示为本申请于一实施例中的直方图示意图。图1B显示为本申请于另一实施例中的直方图示意图。图2显示为本申请于一实施例中的三维视频融合的颜色一致性优化方法的流程示意图。图3显示为本申请于一实施例中的不同颜色通道的直方图示意图。图4显示为本申请于一实施例中的电子装置的模块示意图。图5显示为本申请于一实施例中的计算机系统的结构示意图。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面以附图为参考，针对本申请本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维视频融合的颜色一致性优化方法，其特征在于，应用于一与摄像装置通信连接的计算机系统，其用于将摄像装置采集的视频融合至依据各所述摄像装置所处区域构建的三维场景模型中，所述方法包括：/n依据直方图匹配原理，针对各所述视频对应的输入图像的像素计算每个灰度级对应的输入累积分布函数，以及针对所述三维场景模型对应的纹理图像的像素计算每个灰度级对应的目标累积分布函数；/n令所述输入累积分布函数与所述目标累积分布函数进行匹配；/n将所述输入图像的像素依据匹配结果进行映射以得到目标输出图像。/n

【技术特征摘要】
1.一种三维视频融合的颜色一致性优化方法，其特征在于，应用于一与摄像装置通信连接的计算机系统，其用于将摄像装置采集的视频融合至依据各所述摄像装置所处区域构建的三维场景模型中，所述方法包括：
依据直方图匹配原理，针对各所述视频对应的输入图像的像素计算每个灰度级对应的输入累积分布函数，以及针对所述三维场景模型对应的纹理图像的像素计算每个灰度级对应的目标累积分布函数；
令所述输入累积分布函数与所述目标累积分布函数进行匹配；
将所述输入图像的像素依据匹配结果进行映射以得到目标输出图像。


2.根据权利要求1所述的三维视频融合的颜色一致性优化方法，其特征在于，所述直方图匹配原理包括：所述输入累积分布函数为所述输入图像对应的连续累计分布函数依据所述输入图像对应的直方图离散化得到；所述目标累积分布函数为所述纹理图像对应的连续累计分布函数依据所述纹理图像对应的直方图离散化得到。


3.根据权利要求2所述的三维视频融合的颜色一致性优化方法，其特征在于，所述输入图像对应的连续累计分布函数为：



其中，s表示一随机变量；T(r)表示所述输入图像对应的连续累计分布函数；r表示所述输入图像的像素的灰度级；Pr(w)表示r对应的估计概率密度函数；w表示积分变量；
所述纹理图像对应的连续累计分布函数为：



其中，s表示一随机变量；G(z)表示所述纹理图像对应的连续累计分布函数；z表示所述纹理图像的像素的灰度级；Gz(t)表示z对应的规定概率密度函数；t表示积分变量；
并由G(z)＝T(r)得到：
z＝G-1(s)＝G-1[T(r)]。


4.根据权利要求2所述的三维视频融合的颜色一致性优化方法，其特征在于，所述输入累积分布函数为：



其中，sk表示一随机变量；k＝0,1,2…,L-1；n表示像素的数量和；nj表示灰度级为rj的像素数据；L表示离散灰度级的数量；Pr(rj)表示r对应的估计概率密度函数；r表示所述输入图像的像素的灰度级；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆杰，
申请(专利权)人：曜科智能科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31