一種基于歷史幀圖像暗區(qū)直方圖面積統(tǒng)計(jì)的智能增強(qiáng)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種視頻增強(qiáng)算法，特別是設(shè)及一種基于歷史帖圖像暗區(qū)直方圖面積 統(tǒng)計(jì)的智能增強(qiáng)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在安防領(lǐng)域，大多數(shù)相機(jī)里面已經(jīng)集成了可調(diào)節(jié)亮度、對(duì)比度等增強(qiáng)算法，然而， 運(yùn)些功能需要手動(dòng)調(diào)整，無法滿足復(fù)雜多變的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境。尤其是在攝像頭較多的情況 下，手動(dòng)調(diào)節(jié)每個(gè)攝像頭的做法費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種對(duì)視頻的歷史帖圖像暗區(qū)直方 圖面積進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，分析得到下一帖是否需要進(jìn)行增強(qiáng)的智能增強(qiáng)方法。
[0004] 本發(fā)明的目的是通過W下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種基于歷史帖圖像暗區(qū)直方圖面 積統(tǒng)計(jì)的智能增強(qiáng)方法，包括W下步驟：
[0005] Sl:抓取輸入視頻流中的每一帖圖像；
[0006] S2:計(jì)算每一帖圖像暗區(qū)直方圖面積及圖像均值；
[0007] 計(jì)算每一帖圖像暗區(qū)直方圖面積及圖像均值都是在當(dāng)前帖上計(jì)算得到的，當(dāng)抓取 到視頻流的第一帖后，計(jì)算第一帖圖像暗區(qū)直方圖面積及圖像均值，并對(duì)標(biāo)識(shí)位flag初始 化，初始化方法如下：
[000引（1)當(dāng)?shù)谝惶麍D像暗區(qū)直方圖面積小于第一闊值Xl，則flag = 0;
[0009 ] (2)當(dāng)?shù)谝惶麍D像暗區(qū)直方圖面積大于第二闊值X2，則flag = 1;
[0010] 其中，標(biāo)識(shí)位flag是一個(gè)設(shè)定的符號(hào)，其值為0或者1;
[0011] S3:除第一帖外，檢測(cè)到上一帖圖像的標(biāo)識(shí)位flag信息：
[0012] (1)上一帖標(biāo)識(shí)位 flag= =0:
[0013] 在視頻流中，當(dāng)檢測(cè)到上一帖標(biāo)識(shí)位flag為0時(shí)，表明上一帖圖像沒有增強(qiáng)處理， 則統(tǒng)計(jì)當(dāng)前帖之前連續(xù)N帖圖像暗區(qū)直方圖面積是否均小于第一闊值XI，如果滿足要求，貝U 進(jìn)入自適應(yīng)伽馬增強(qiáng)處理，根據(jù)當(dāng)前帖圖像均值選擇相應(yīng)伽馬值進(jìn)行伽馬增強(qiáng)處理，并將 當(dāng)前帖的標(biāo)識(shí)位flag設(shè)為1;否則直接輸出結(jié)果，并將標(biāo)識(shí)位flag設(shè)為0;
[0014] (2)上一帖標(biāo)識(shí)位 flag= = 1:
[0015] 在視頻流中，當(dāng)檢測(cè)到上一帖標(biāo)識(shí)位flag為1時(shí)，表明上一帖圖像已經(jīng)進(jìn)行過增強(qiáng) 處理，則統(tǒng)計(jì)當(dāng)前帖之前連續(xù)N帖圖像暗區(qū)直方圖面積是否均大于第二闊值X2,如果滿足要 求，則退出增強(qiáng)處理并直接輸出結(jié)果，并將當(dāng)前帖的標(biāo)識(shí)位flag設(shè)為0;否則保持之前的狀 態(tài)不變，繼續(xù)進(jìn)行增強(qiáng)處理，根據(jù)當(dāng)前帖圖像均值選擇相應(yīng)伽馬值進(jìn)行伽馬增強(qiáng)處理，并將 標(biāo)識(shí)位flag設(shè)為1。
[0016] 所述第一闊值Xl的取值范圍為:0.15~0.31，第二闊值X2的取值范圍為：0.23~ 0.55。
[0017]所述自適應(yīng)伽馬增強(qiáng)處理為多組伽馬增強(qiáng)處理，將多組伽馬值與不同照度環(huán)境一 一對(duì)應(yīng)，其對(duì)應(yīng)關(guān)系為：
[001 引 gama=(0.5*M+6.4)/64
[0019]其中，M為圖像均值，表示不同照度環(huán)境，gama為伽馬值，0.5為增益系數(shù)，6.4為偏 移系數(shù)，64為歸一化系數(shù)，當(dāng)圖像均值范圍在[0,64]區(qū)間變化時(shí)，其伽馬值的范圍為[0.1， 0.6]。
[0020] 所述伽瑪增強(qiáng)的方法為:F(x，y)=f(x，y)gama，其中，f(x，y)為原始圖像，F(xiàn)(x，y)為 增強(qiáng)圖像，gama為伽馬值。
[0021] 求圖像均值的方法為全局均值、分塊均值、區(qū)域均值。
[0022] 所述N的計(jì)算方法為：
[0023] N=^fps
[0024] 其中，N為帖數(shù)，t為時(shí)間單位(S )，取值范圍為[0，3600 ]，f PS為視頻帖率。
[0025] 所述圖像暗區(qū)直方圖面積的計(jì)算方法為：
[0026] (1)統(tǒng)計(jì)圖像各灰度級(jí)的像素?cái)?shù)目111，1 = 0，1...，心1，其中1^為灰度總級(jí)數(shù)；
[0027] (2)計(jì)算圖像暗區(qū)灰度級(jí)的占空比P，P= ；!>)///，陽判，n為圖像的總像素 .0 / 數(shù)目；
[00%] (3)計(jì)算圖像暗區(qū)直方圖面積：l-p。
[0029] 本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明經(jīng)過實(shí)測(cè)，在夜間等低照度環(huán)境中，需要增強(qiáng)時(shí)，可 W通過算法自適應(yīng)的開啟增強(qiáng)功能，在光線較強(qiáng)的情況下自動(dòng)關(guān)閉增強(qiáng)功能，使許多低照 度增強(qiáng)類算法可W通過該智能模式自動(dòng)開啟和關(guān)閉。
[0030] 本發(fā)明主要是統(tǒng)計(jì)視頻圖像的暗區(qū)直方圖面積，通過該統(tǒng)計(jì)量來判斷視頻圖像是 否需要做增強(qiáng)調(diào)節(jié)，該統(tǒng)計(jì)量是基于真實(shí)圖像的觀察與實(shí)驗(yàn)得到的，通過設(shè)定兩個(gè)闊值Xl 和X2,使得增強(qiáng)的開啟不受外界干擾影響。
[0031 ]與現(xiàn)有技術(shù)相比，存在W下優(yōu)勢(shì)：
[0032] (1)智能增強(qiáng)框架整體穩(wěn)定可靠。
[0033] (2)傳統(tǒng)的圖像亮度調(diào)節(jié)算法用一組曲線（伽馬值是固定值)進(jìn)行調(diào)節(jié)，效果較差 且應(yīng)用范圍有限，本發(fā)明將多組伽馬值與不同照度環(huán)境一一對(duì)應(yīng)，動(dòng)態(tài)調(diào)整環(huán)境中的增強(qiáng) 效果。
[0034] (3)傳統(tǒng)的圖像增強(qiáng)算法硬件實(shí)現(xiàn)較難，而伽馬調(diào)節(jié)可W采用查表實(shí)現(xiàn)，相比于傳 統(tǒng)的直方圖增強(qiáng)方法，速度快且實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。
[0035] (4)相對(duì)于硬件的自動(dòng)增益方法，伽馬調(diào)節(jié)使圖像更柔和。
【附圖說明】
[0036] 圖1為本發(fā)明流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037] 下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于 W下所述。
[0038] 如圖I所示，一種基于歷史帖圖像暗區(qū)直方圖面積統(tǒng)計(jì)的智能增強(qiáng)方法，包括W下 步驟：
[0039] SI:抓取輸入視頻流中的每一帖圖像；
[0040] S2:計(jì)算每一帖圖像暗區(qū)直方圖面積，并計(jì)算圖像均值；
[0041] 所述圖像暗區(qū)直方圖面積的計(jì)算方法為：
[0042] (1)統(tǒng)計(jì)圖像各灰度級(jí)的像素?cái)?shù)目111，1 = 0，1...，心1，其中1^為灰度總級(jí)數(shù)；
[00創(chuàng) （2)計(jì)算圖像暗區(qū)灰度級(jí)的占空比P，P = V(":)/?，1￡陽64]，11為圖像的總像素 0 / 數(shù)目；
[0044] (3)計(jì)算圖像暗區(qū)直方圖面積：1-P。
[0045] 計(jì)算每一帖圖像暗區(qū)直方圖面積和圖像均值都是在當(dāng)前帖上計(jì)算得到的，當(dāng)抓取 到視頻流的第一帖后，計(jì)算第一帖圖像暗區(qū)直方圖面積和圖像均值，并對(duì)flag初始化，初始 化方法如下：
[0046] (1)當(dāng)?shù)谝惶麍D像暗區(qū)直方圖面積小于第一闊值Xl，則f Iag = O;
[0047] (2)當(dāng)?shù)谝惶麍D像暗區(qū)直方圖面積大于第二闊值X2,則flag = l;
[0048] 注:flag是一個(gè)設(shè)定的符號(hào)，其值為0或者1，其存放位置可W是寄存器，也可W是 圖像任何一個(gè)位置；
[0049] S3:除第一帖外，檢測(cè)到上一帖圖像的標(biāo)識(shí)位flag信息：
[0化0] (1)上一帖標(biāo)識(shí)位flag= =0:
[0051]在視頻流中，當(dāng)檢測(cè)到上一帖標(biāo)識(shí)位flag為0時(shí)，表明上一帖圖像沒有增強(qiáng)處理， 則統(tǒng)計(jì)當(dāng)前帖之前連續(xù)N帖圖像暗區(qū)直方圖面積(需要存