一種基于歷史幀圖像暗區(qū)直方圖面積統(tǒng)計的智能增強方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種視頻增強算法，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)計的智能增強方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在安防領(lǐng)域，大多數(shù)相機里面已經(jīng)集成了可調(diào)節(jié)亮度、對比度等增強算法，然而， 運些功能需要手動調(diào)整，無法滿足復雜多變的實際應用環(huán)境。尤其是在攝像頭較多的情況 下，手動調(diào)節(jié)每個攝像頭的做法費時費力。

【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，提供一種對視頻的歷史帖圖像暗區(qū)直方 圖面積進行統(tǒng)計，分析得到下一帖是否需要進行增強的智能增強方法。
[0004] 本發(fā)明的目的是通過W下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：一種基于歷史帖圖像暗區(qū)直方圖面 積統(tǒng)計的智能增強方法，包括W下步驟：
[0005] Sl:抓取輸入視頻流中的每一帖圖像；
[0006] S2:計算每一帖圖像暗區(qū)直方圖面積及圖像均值；
[0007] 計算每一帖圖像暗區(qū)直方圖面積及圖像均值都是在當前帖上計算得到的，當抓取 到視頻流的第一帖后，計算第一帖圖像暗區(qū)直方圖面積及圖像均值，并對標識位flag初始 化，初始化方法如下：
[000引（1)當?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?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，標識位flag是一個設(shè)定的符號，其值為0或者1;
[0011] S3:除第一帖外，檢測到上一帖圖像的標識位flag信息：
[0012] (1)上一帖標識位 flag= =0:
[0013] 在視頻流中，當檢測到上一帖標識位flag為0時，表明上一帖圖像沒有增強處理， 則統(tǒng)計當前帖之前連續(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 進入自適應伽馬增強處理，根據(jù)當前帖圖像均值選擇相應伽馬值進行伽馬增強處理，并將 當前帖的標識位flag設(shè)為1;否則直接輸出結(jié)果，并將標識位flag設(shè)為0;
[0014] (2)上一帖標識位 flag= = 1:
[0015] 在視頻流中，當檢測到上一帖標識位flag為1時，表明上一帖圖像已經(jīng)進行過增強 處理，則統(tǒng)計當前帖之前連續(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，則退出增強處理并直接輸出結(jié)果，并將當前帖的標識位flag設(shè)為0;否則保持之前的狀 態(tài)不變，繼續(xù)進行增強處理，根據(jù)當前帖圖像均值選擇相應伽馬值進行伽馬增強處理，并將 標識位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]所述自適應伽馬增強處理為多組伽馬增強處理，將多組伽馬值與不同照度環(huán)境一 一對應，其對應關(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)，當圖像均值范圍在[0,64]區(qū)間變化時，其伽馬值的范圍為[0.1， 0.6]。
[0020] 所述伽瑪增強的方法為: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的計算方法為：
[0023] N=^fps
[0024] 其中，N為帖數(shù)，t為時間單位(S )，取值范圍為[0，3600 ]，f PS為視頻帖率。
[0025] 所述圖像暗區(qū)直方圖面積的計算方法為：
[0026] (1)統(tǒng)計圖像各灰度級的像素數(shù)目111，1 = 0，1...，心1，其中1^為灰度總級數(shù)；
[0027] (2)計算圖像暗區(qū)灰度級的占空比P，P= ；!>)///，陽判，n為圖像的總像素 .0 / 數(shù)目；
[00%] (3)計算圖像暗區(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)過實測，在夜間等低照度環(huán)境中，需要增強時，可 W通過算法自適應的開啟增強功能，在光線較強的情況下自動關(guān)閉增強功能，使許多低照 度增強類算法可W通過該智能模式自動開啟和關(guān)閉。
[0030] 本發(fā)明主要是統(tǒng)計視頻圖像的暗區(qū)直方圖面積，通過該統(tǒng)計量來判斷視頻圖像是 否需要做增強調(diào)節(jié)，該統(tǒng)計量是基于真實圖像的觀察與實驗得到的，通過設(shè)定兩個闊值Xl 和X2,使得增強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：
[0032] (1)智能增強框架整體穩(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)進行調(diào)節(jié)，效果較差 且應用范圍有限，本發(fā)明將多組伽馬值與不同照度環(huán)境一一對應，動態(tài)調(diào)整環(huán)境中的增強 效果。
[0034] (3)傳統(tǒng)的圖像增強算法硬件實現(xiàn)較難，而伽馬調(diào)節(jié)可W采用查表實現(xiàn)，相比于傳 統(tǒng)的直方圖增強方法，速度快且實現(xiàn)簡單。
[0035] (4)相對于硬件的自動增益方法，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。
【具體實施方式】
[0037] 下面結(jié)合附圖進一步詳細描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護范圍不局限于 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)計的智能增強方法，包括W下 步驟：
[0039] SI:抓取輸入視頻流中的每一帖圖像；
[0040] S2:計算每一帖圖像暗區(qū)直方圖面積，并計算圖像均值；
[0041] 所述圖像暗區(qū)直方圖面積的計算方法為：
[0042] (1)統(tǒng)計圖像各灰度級的像素數(shù)目111，1 = 0，1...，心1，其中1^為灰度總級數(shù)；
[00創(chuàng) （2)計算圖像暗區(qū)灰度級的占空比P，P = V(":)/?，1￡陽64]，11為圖像的總像素 0 / 數(shù)目；
[0044] (3)計算圖像暗區(qū)直方圖面積：1-P。
[0045] 計算每一帖圖像暗區(qū)直方圖面積和圖像均值都是在當前帖上計算得到的，當抓取 到視頻流的第一帖后，計算第一帖圖像暗區(qū)直方圖面積和圖像均值，并對flag初始化，初始 化方法如下：
[0046] (1)當?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?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是一個設(shè)定的符號，其值為0或者1，其存放位置可W是寄存器，也可W是 圖像任何一個位置；
[0049] S3:除第一帖外，檢測到上一帖圖像的標識位flag信息：
[0化0] (1)上一帖標識位flag= =0:
[0051]在視頻流中，當檢測到上一帖標識位flag為0時，表明上一帖圖像沒有增強處理， 則統(tǒng)計當前帖之前連續(xù)N帖圖像暗區(qū)直方圖面積(需要存