[發明專利]車載夜視圖像的強光弱化方法

無效

• 申請號: 201210149565.7
• 申請日: 2012-05-14
• 公開（公告）號: CN102708547A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 陳軍
• 申請（專利權）人: 陳軍
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 揚州蘇中專利事務所(普通合伙) 32222
• 代理人: 許必元

技術領域

本發明涉及一種圖像處理方法，尤其是車載夜視圖像的強光弱化方法。

背景技術

近年來，隨著汽車工業的發展和公路的飛速擴展，汽車保有量迅速增加。據美國國家公路交通安全管理局（NHTSA）的統計，夜間行車比例在整個公路交通運輸中只占四分之一，但發生的死亡事故卻占了一半。究其原因，除了車況和駕駛技術的影響，夜晚視線不好是最主要的原因。如何提高駕駛員、乘客及第三方的安全，已成為近年來人們越來越關心的話題。

普通汽車前大燈近光燈的照射范圍只有30米遠，所以車燈光線沒有直接照射到的地方，駕駛員很難看清楚或根本看不見。遠光燈雖然可以改善這種狀況，但由于影響逆向車道駕駛員的視線，只能在特定的情況下使用。車載紅外夜視成像技術目前已成為保證夜間行車安全的關鍵因素之一，它能在夜間或低亮度條件下，將不可見輻射加以轉變或將微弱的夜天光增強，成為人眼可以感受的可見光。常用的車載夜視技術有主動式紅外夜視技術和被動式熱成像技術。主動紅外夜視圖像具有圖像清晰，對比度大，利于觀察的特點。

主動式紅外夜視技術存在的最大缺點在于當對面有強光尤其是對面汽車遠光燈照射時，夜視圖像中出現巨大光斑，駕駛員無法看清前方和周邊環境。巨大光斑產生的原因主要是攝像采集系統的過度曝光和夜視圖像增強算法對局部強光的過度增強，使強光范圍得到進一步擴大，強光周邊信息丟失，夜視系統無法清晰顯示前方和周邊信息。

發明內容

本發明的目的是為克服夜視圖像增強算法對局部強光過度增強，使強光范圍進一步擴大，強光周邊信息丟失，夜視系統無法清晰顯示前方周邊信息的缺點，提供一種車載夜視圖像的強光弱化方法，該方法通過精確檢測定位圖像強光源，并對強光源進行弱化處理，同時保持強光源與周邊鄰域的平滑過度，有效改變圖像動態范圍，徹底解決夜視圖像增強算法對局部強光的過度增強，夜視圖像強光周邊信息丟失的問題。

為實現上述發明目的，本發明采用以下技術方案：

一種車載夜視圖像的強光弱化方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）高亮度區域提??；

（2）形態學腐蝕；

（3）燈光檢測及圓心定位，其過程為：

（3.1）高亮像素點統計，通過圖像中全部高亮像素點數量N判斷是否進行強光弱化處理；

（3.2）隨機點選擇，得A點；

（3.3）水平方向搜索，得B、C點，取二者中點D點；

（3.4）垂直方向搜索，得E、F點，取二者中點O點；

（3.5）候選圓心計算和判斷；

（4）燈光弱化。

所述步驟（3）中候選圓心滿足以下條件：

|d1-d2|＜αmin﹝d1，d2﹞，

a＜αmin﹝d1，d2﹞＜b，

其中α為圓的不規則因子，a、b為候選圓心所在圓的半徑，d1為B、O兩點之間距離，d2為E、O兩點之間距離。

所述步驟（4）中燈光弱化采用全局弱化，燈光弱化映射函數為：

其中（u₀,v₀）為圖像燈光圓心，δ為尺度因子，β為強光弱化因子，β的取值范圍為0<β＜1。

通過該方法處理后得到的夜視圖像動態范圍明顯改善，高亮區域得到明顯弱化，夜視圖像中的光斑消失或明顯弱化，強光周邊信息清楚，夜視系統能夠清晰顯示前方和周邊信息，駕駛員可以看清前方和周邊環境。

附圖說明

圖1為本發明所述車載夜視圖像的強光弱化方法的圓心定位示意圖。

圖2為燈光弱化映射函數圖。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發明作進一步說明：

本發明所提供的車載夜視圖像的強光弱化方法包括如下的各個步驟:

1.高亮度區域提?。和ㄟ^夜視圖像采集實驗可以得到，對面強光，尤其是對面汽車遠光燈的灰度為255。設置閾值為255，對低于閾值的區域置0，對高于閾值的區域，即高亮度區域置255。

2.形態學腐蝕：經步驟（1）處理后，圖像中存在燈光區域和部分源圖像照射到地面所形成的高亮區域以及部分孤立高亮像素點。由于燈光散射影響，在燈光周圍會產生不規則的高亮像素線或點集。經形態學腐蝕操作，可以消除圖像中孤立高亮像素點和燈光周圍散射的點線形像素，使燈光圓心定位更加精確。