如何進(jìn)行視頻監(jiān)控系統(tǒng)光照補(bǔ)償?shù)姆椒ㄙY料說(shuō)明

　　本文描述的視頻光照補(bǔ)償系統(tǒng)在不更改用戶(hù)現(xiàn)有視頻監(jiān)控系統(tǒng)的硬件基礎(chǔ)上，通過(guò)終端嵌入視頻處理系統(tǒng)軟件，對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行光照補(bǔ)償。本文定義了亮度系數(shù)的概念，確定了有效的亮度系數(shù)閥值，用以決定是否進(jìn)入光照補(bǔ)償模塊。在光照補(bǔ)償算法中，本文在視頻幀間處理過(guò)程中通過(guò)計(jì)算兩幀圖像亮度系數(shù)差值來(lái)決定是否采用前一幀圖像的亮度增量，從而有效的減少了程序運(yùn)行時(shí)間。

　　視頻監(jiān)控現(xiàn)在廣泛應(yīng)用在交通、刑偵、銀行、小區(qū)物業(yè)管理、工業(yè)生產(chǎn)監(jiān)控等領(lǐng)域。天氣晴朗時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)采集到的圖像質(zhì)量良好，能夠達(dá)到預(yù)先設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)；但是在不良的光照條件下，例如夜間、清晨和黃昏，圖像的質(zhì)量嚴(yán)重退化，甚至目標(biāo)模糊，難以辨認(rèn)。這種情況嚴(yán)重影響了監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時(shí)退化的圖像還會(huì)影響到其它系統(tǒng)的正常工作。對(duì)于不良光照下各種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中獲取圖像景物進(jìn)行實(shí)時(shí)清晰化處理方法的研究具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

　　在圖像的獲取過(guò)程中，由于拍攝環(huán)境的復(fù)雜性，當(dāng)光照條件（包括強(qiáng)度和光譜組成）變化時(shí)，采集的圖像差別較大，影響圖像的定性和定量分析，因而必須對(duì)圖像進(jìn)行光照補(bǔ)償。目前，光照補(bǔ)償技術(shù)廣泛應(yīng)用于印刷質(zhì)量檢測(cè)、目標(biāo)跟蹤、醫(yī)學(xué)圖像分析、智能交通等諸多關(guān)于圖像處理的系統(tǒng)中。光照強(qiáng)度補(bǔ)償主要是消除由于實(shí)際光照條件不均勻，偏光、側(cè)光、高光等導(dǎo)致的過(guò)亮、過(guò)暗、陰影的影響。

　　視頻采集過(guò)程受諸多因素影響，如夜間或者暗光拍攝條件下表現(xiàn)為光照不足、亮度偏低；光線(xiàn)遮擋使得形成的圖像一部分明亮另一部分較暗，造成光照不均；反光或強(qiáng)光源使得獲取的圖像亮度分布不均勾，高亮區(qū)域細(xì)節(jié)模糊。光照不足或者光照不均一方面會(huì)造成圖像主觀效果不佳，難以滿(mǎn)足人們視覺(jué)感官的需要，另一方面對(duì)于后續(xù)的圖像處理比如模式識(shí)別、目標(biāo)跟蹤都會(huì)造成較大影響。由此出現(xiàn)圖像增強(qiáng)技術(shù)對(duì)光照不均圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理提高質(zhì)量。圖像增強(qiáng)技術(shù)根據(jù)圖像質(zhì)量情況和不同的應(yīng)用釆用信號(hào)處理技術(shù)手段達(dá)到增強(qiáng)局部或者整體特征的目的。針對(duì)光照不均勻圖像的增強(qiáng)處理，常常采用的算法主要有：灰度變換方法、同態(tài)濾波方法、小波變換增強(qiáng)、基于Retinex 理論的算法等。

　　針對(duì)彩色圖像，一些研究人員也進(jìn)行了相關(guān)的研究?？偨Y(jié)起來(lái)，現(xiàn)有彩色圖像的光照補(bǔ)償方法可以歸結(jié)為兩種：一種是對(duì)R、G、B 三個(gè)通道分別進(jìn)行色彩矯正；另一種是將RGB 彩色圖像轉(zhuǎn)換到其它彩色模型進(jìn)行亮度分量的矯正）。中簡(jiǎn)略提到了這兩種方法。

　　本文開(kāi)發(fā)了一套軟件系統(tǒng)，這種軟件系統(tǒng)在不更改用戶(hù)現(xiàn)有視頻監(jiān)控系統(tǒng)的硬件基礎(chǔ)上，通過(guò)終端嵌入本發(fā)明的視頻處理系統(tǒng)軟件，對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行恢復(fù)和處理，克服光照的不良影響。該視頻處理系統(tǒng)利用圖像處理技術(shù)對(duì)視頻流的每一幀進(jìn)行處理來(lái)克服惡劣光照環(huán)境下圖像退化造成的模糊，進(jìn)行實(shí)時(shí)光照補(bǔ)償。以保證視頻系統(tǒng)全天候正常地工作以及系統(tǒng)的穩(wěn)定性。