检测和消除视频闪烁的方法及图像处理设备技术

本申请适用于视频处理领域，提供了一种检测和消除视频闪烁的方法、计算机可读存储介质及图像处理设备。所述检测视频闪烁的方法包括：分别统计视频帧序列中相邻两帧图像的亮度分量的行总和；比较相邻两帧图像的亮度分量的行总和的大小，计算得到闪烁特征分量；根据假设的一个k值得到光源的闪烁频率，根据光源的闪烁频率，以闪烁特征分量的当前点所在位置的坐标确定两个不同局部区间，分别计算闪烁特征分量对应两个不同局部区间的峰值函数和谷值函数；根据峰值函数和谷值函数判断当前帧图像是否存在光源造成的视频闪烁。本申请计算复杂度较低，所需要的存储空间也较少，能快速寻找峰值和谷值，能更准确的定义光源的闪烁频率，抗干扰能力强，误检低。误检低。误检低。

【技术实现步骤摘要】
检测和消除视频闪烁的方法及图像处理设备


[0001]本申请属于视频处理领域，尤其涉及一种检测和消除视频闪烁的方法、计算机可读存储介质及图像处理设备。

技术介绍

[0002]随着摄像装置在实时监控方面的应用日趋普遍，对摄像装置的性能需求也与日俱增。目前，大多数摄像装置的CMOS传感器采用滚动快门，对任一像素，在曝光开始时先将其清零，然后等待曝光时间过后，将信号值读出。因为数据的读出是串行的，所以清零、曝光、读出也只能逐行顺序进行，即图像的不同行是在不同的曝光时间段采集得到的。
[0003]自然光的光量强度在短时间内的变化是非常缓慢的，至少在获取单帧图像的时间内，自然光的光量强度可以认为是保持不变的。因此，在假定空域上光照均匀的情况下，在自然光下采集视频时，对单帧图像的不同行以及相邻两帧图像的同一行，其入射光是保持不变的，在曝光时长不变时其曝光量一定是相等的，所以采集的视频中很少会出现闪烁条纹的现象。然而在荧光灯下采集视频时，由于荧光灯使用的镇流器机构，其输出光量的强度通常是按照提供给荧光灯的交流电频率的两倍变化的，即在短时间内是存在周期变化的。因此，当曝光时长不是荧光灯输出光量变化的周期的整数倍时，单帧图像内任何一行的曝光量都是变化的，即入射光在垂直方向上存在周期性明暗变化，这种时域上的光照不均导致所获取的图像在垂直方向上存在周期性的明暗条纹。同时，若相邻两帧图像的起始曝光时刻间隔(即帧率)不是荧光灯输出光量变化的周期的整数倍时，相邻两帧图像同一行的曝光量也是不一样的，此时，相邻两帧图像的明暗条纹是移动的，从而在视频中形成滚动的明暗条纹。这种滚动的明暗条纹严重影响视频的视觉效果。若相邻两帧图像的起始曝光时刻间隔是荧光灯输出光量变化的周期的整数倍时，相邻两帧图像同一行的曝光量是一样的，此时，相邻两帧图像的明暗条纹是静止不动的，在视频中不会形成滚动的明暗条纹。而由于反射物体的信息在图像中占主要信息，而荧光灯的明暗变化是一个相对微弱的变化量，导致静止的明暗条纹在视频中通常难以察觉到，因此在视频采集帧率与荧光灯的频率匹配时，无论曝光时长是否为荧光灯输出光量变化的周期的整数倍，视频中一般不会出现明显的闪烁条纹。而一般出现闪烁的情形即为视频采集帧率与荧光灯的频率不匹配，且其曝光时间不是荧光灯输出光量变化周期的整数倍时。
[0004]现有技术的检测光源造成的视频闪烁的方法主要依据闪烁特征分量具有周期性的特性，通过考察时域上的周期性，或者周期分量在频域上对应的频率的幅度，或者其自相关函数的相关性等来计算闪烁特征分量。然而计算傅里叶变换，自相关函数等计算复杂度较高，所需要的存储空间也较多。

技术实现思路

[0005]本申请实施例的目的在于提供一种检测视频闪烁的方法、消除视频闪烁的方法、计算机可读存储介质及图像处理设备，旨在解决现有技术的检测光源造成的视频闪烁方式
计算复杂度较高，所需要的存储空间也较多的问题。
[0006]第一方面，本申请提供了一种检测视频闪烁的方法，所述方法包括：
[0007]S101、分别统计视频帧序列中相邻两帧图像的亮度分量的行总和；
[0008]S102、比较相邻两帧图像的亮度分量的行总和的大小，计算得到闪烁特征分量；
[0009]S103、根据假设的一个k值得到光源的闪烁频率，根据光源的闪烁频率，以闪烁特征分量的当前点所在位置的坐标确定两个不同局部区间，分别计算闪烁特征分量对应所述两个不同局部区间的峰值函数和谷值函数，其中，所述光源的闪烁频率是拍摄所述相邻两帧图像时的光源的闪烁频率，所述光源的闪烁频率是交流电流的频率的k倍，所述假设的一个k值是预设的k值集合中的其中一个；
[0010]S104、根据所述闪烁特征分量对应所述两个不同局部区间的峰值函数和谷值函数判断当前帧图像是否存在光源造成的视频闪烁，如果存在，则确定存在光源造成的视频闪烁时对应的k值为步骤S103中假设的k值；如果不存在，则选择所述预设的k值集合中另一个不同的k值作为假设的一个k值，然后返回执行S103和S104，如果所述预设的k值集合中的所有k值都作为步骤S103中假设的k值之后还是不存在光源造成的视频闪烁，则认为当前帧图像不存在光源造成的视频闪烁。
[0011]第二方面，本申请提供了一种消除视频闪烁的方法，包括以下步骤：
[0012]针对视频帧序列中的连续多帧图像分别执行如所述的检测视频闪烁的方法来判断当前帧图像是否存在光源造成的视频闪烁；
[0013]判断所述连续多帧图像中存在光源造成的视频闪烁的比例是否大于报警阀值，如果是，则发出闪烁报警信号，并根据步骤S104中确定的存在光源造成的视频闪烁时对应的k值，调整曝光时间消除闪烁现象。
[0014]第三方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如所述的检测视频闪烁的方法或者如所述的消除视频闪烁的方法的步骤。
[0015]第四方面，本申请提供了一种图像处理设备，包括：
[0016]一个或多个处理器；
[0017]存储器；以及
[0018]一个或多个计算机程序，所述处理器和所述存储器通过总线连接，其中所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述处理器执行所述计算机程序时实现如所述的检测视频闪烁的方法或者如所述的消除视频闪烁的方法的步骤。
[0019]在本申请一实施例中，由于是通过比较相邻两帧图像的亮度分量的行总和的大小来计算得到闪烁特征分量，因此计算复杂度较低，所需要的存储空间也较少。又由于分别计算当前帧图像的两个不同局部区间中闪烁特征分量对应的峰值函数和谷值函数，因此能快速寻找峰值和谷值。又由于两个不同局部区间是根据光源的闪烁频率，以闪烁特征分量的当前点所在位置的坐标来确定的，因此能更准确的定义光源的闪烁频率。且由于根据闪烁特征分量对应所述两个不同局部区间的峰值函数和谷值函数判断当前帧图像是否存在光源造成的视频闪烁。因此抗干扰能力强，误检低。
附图说明
[0020]图1是本申请一实施例提供的检测视频闪烁的方法的流程图。
[0021]图2是本申请一实施例提供的图像处理设备的具体结构框图。
具体实施方式
[0022]为了使本申请的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0023]为了说明本申请所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
[0024]请参阅图1，是本申请一实施例提供的检测视频闪烁的方法的流程图，本申请一实施例主要以该检测视频闪烁的方法应用于图像处理设备为例来举例说明，本申请一实施例提供的检测视频闪烁的方法包括以下步骤：需注意的是，若有实质上相同的结果，本申请一实施例提供的检测视频闪烁的方法并不以图1所示的流程顺序为限。
[0025]S101、分别统计视频帧序列中相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测视频闪烁的方法，其特征在于，所述方法包括：S101、分别统计视频帧序列中相邻两帧图像的亮度分量的行总和；S102、比较相邻两帧图像的亮度分量的行总和的大小，计算得到闪烁特征分量；S103、根据假设的一个k值得到光源的闪烁频率，根据光源的闪烁频率，以闪烁特征分量的当前点所在位置的坐标确定两个不同局部区间，分别计算闪烁特征分量对应所述两个不同局部区间的峰值函数和谷值函数，其中，所述光源的闪烁频率是拍摄所述相邻两帧图像时的光源的闪烁频率，所述光源的闪烁频率是交流电流的频率的k倍，所述假设的一个k值是预设的k值集合中的其中一个；S104、根据所述闪烁特征分量对应所述两个不同局部区间的峰值函数和谷值函数判断当前帧图像是否存在光源造成的视频闪烁，如果存在，则确定存在光源造成的视频闪烁时对应的k值为步骤S103中假设的k值；如果不存在，则选择所述预设的k值集合中另一个不同的k值作为假设的一个k值，然后返回执行S103和S104，如果所述预设的k值集合中的所有k值都作为步骤S103中假设的k值之后还是不存在光源造成的视频闪烁，则认为当前帧图像不存在光源造成的视频闪烁。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，S101具体为：通过公式计算前一帧图像的亮度分量的行总和s
k-1
(i)和当前帧图像的亮度分量的行总和s
k
(i)，其中，Y
k-1
(i,j)是前一帧图像的亮度分量，Y
k
(i,j)是当前帧图像的亮度分量，其中图像尺寸为M
×
N，i＝1,...,M,j＝1,...,N，M和N是大于1的自然数。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，S102具体为：通过公式计算得到闪烁特征分量FL(i)，其中i＝1,2,...,M。4.如权利要求1或3任一项所述的方法，其特征在于，S103具体包括：S1031、初始化峰值函数、谷值函数和当前点所在位置的坐标；S1032、根据假设的一个k值得到光源的闪烁频率，根据光源的闪烁频率以闪烁特征分量的当前点所在位置的坐标确定两个不同局部区间，确定闪烁特征分量对应所述两个不同局部区间的最大值所在的位置的坐标和最小值所在的位置的坐标；S1033、根据所述最大值所在的位置的坐标、最小值所在的位置的坐标和当前点所在位置的坐标判断当前点是否为闪烁特征分量对应所述局部区间的最大值所在的位置或最小值所在的位置，若是，则执行S1034，否则执行S1035；S1034、更新当前点对应的峰值函数或谷值函数，然后执行S1035；S1035、跳转到下一个点；
S1036、判断所述下一个点是否小于M，如果是，则返回S1032，并将所述当前点所在位置的坐标I
pre
设置为I
next
的值，否则执行S104。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，S1031具体为：初始化峰值函数P
d
(x)＝0，初始化谷值函数V
d
(x)＝0，x∈[1,M]，初始化当前点所在位置的坐标I
pre
＝2；S1032具体为：以当前点的位置确定局部区间[s e]，其中s表示起始位置，e表示终点位置，其中，d取值为d＝d1和d＝d2，D
flicker
表示闪烁条纹的周期，其中，f
AC
表示交流电流的频率，光源的闪烁频率是交流电流的频率的k倍，T
frame
表示视频的帧率，D
frame
表示包含垂直消隐行的总行数，从而得到两个不同的s值和两个不同的e值，从而确定两个不同局部区间；根据公式FL(I
max
)＝max(FL(i)),i∈[s e],FL(I
min
)＝min(FL(i)),i∈[s e]，在两个不同局部区间[s e]内寻找闪烁特征分量的最大值所在位置的坐标I
max
及闪烁特征分量的最小值所在位置的坐标I
min
。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，S1033具体为：若I
pre
＝I
max
或I
pre
＝I
min
，则执行S1034，否则执行S1035；所述更新当前点对应的峰值函数或谷值函数具体为：若I
pre
＝I
max
，即当前点为闪烁特征分量对应所述局部区间的最大值所在的位置，则更新峰值函数：P
d
(I
pre
)＝1；并将当前点所在位置的坐标存储在峰值坐标集合Ip中；若I
pre
＝I
min
，即当前点为闪烁特征分量对应所述局部区间的最小值所在的位置，则更新谷值函数：V
d
(I
pre
)＝1；并将当前点所在位置的坐标存储在谷值坐标集合Iv中。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，S1035具体为：若I
pre
＝I
max
或I
pre
＝I
min
，则跳转到下一个点I
next
＝e；若I
pre
＜I
max
且I
pre
＜I
min
，即当前点在闪烁特征分量对应所述局部区间的最大值所在的位置和闪烁特征分量对应所述局部区间的最小值所在的位置的左边，则跳转到下一个点I
next
＝min(I
min
,I
max
)；若I
pre
＞I
max
，且I
pre
＞I
min
，即当前点在闪烁特征分量...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹咪，严卫健，刘俊秀，石岭，
申请(专利权)人：深圳开阳电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：