[發(fā)明專利]動態(tài)圖像中去除雨滴影響的方法和系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410856506.2
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN104537634A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱青松;袁杰;王磊
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50;G06T7/00
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 吳平

1.一種動態(tài)圖像中去除雨滴影響的方法，其包括：

圖像提取步驟：提取動態(tài)圖像數(shù)據(jù)中表征顏色亮度的灰度圖像數(shù)據(jù)，獲得預(yù)設(shè)幀數(shù)的灰度圖像；

雨線分析步驟：提取所述預(yù)設(shè)幀數(shù)的灰度圖像中的其中一幀圖像進(jìn)行頻域分析，確定雨線方向；

背景提取步驟：對所述預(yù)設(shè)幀數(shù)的灰度圖像進(jìn)行基于所述雨線方向上的濾波處理，獲得背景圖；

濾波去噪步驟：基于雙邊濾波對所述預(yù)設(shè)幀數(shù)的灰度圖像進(jìn)行濾波去噪處理，獲得多幀中間圖像；

去雨步驟：將所述背景圖和所述多幀中間圖像進(jìn)行混合，調(diào)整圖像亮度，獲得去雨后的多幀結(jié)果圖像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)圖像中去除雨滴影響的方法，其特征在于，所述圖像提取步驟之前還包括：獲取連續(xù)的動態(tài)圖像數(shù)據(jù)；

每隔所述預(yù)設(shè)幀數(shù)執(zhí)行一次所述雨線分析步驟，并判斷當(dāng)前獲得的雨線方向是否與前一次執(zhí)行所述雨線分析步驟獲得的雨線方向相同，若否則基于所述當(dāng)前獲得的雨線方向，執(zhí)行所述背景提取步驟，若是則基于前一次執(zhí)行所述雨線分析步驟獲得的雨線方向執(zhí)行所述背景提取步驟，或者基于前一次執(zhí)行所述背景提取步驟提取的背景圖像、執(zhí)行所述去雨步驟。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)圖像中去除雨滴影響的方法，其特征在于，所述方法還包括：將RGB模式下的視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到Y(jié)CbCr色彩空間，獲得所述動態(tài)圖像數(shù)據(jù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)圖像中去除雨滴影響的方法，其特征在于，所述雨線分析步驟包括：

對所述其中一幀圖像進(jìn)行傅里葉變換，獲得頻譜圖；

對所述頻譜圖進(jìn)行邊緣檢測，形成第一圖像；

基于霍夫變換檢測所述第一圖像中的直線；

確定檢測到的直線方向，獲得所述雨線方向。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)圖像中去除雨滴影響的方法，其特征在于，所述去雨步驟中包括基于下述公式(1)對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的步驟：

C＝αC_b+(1-α)C_r?????????????(1)

其中，C_b表示所述背景圖；C表示所述結(jié)果圖像；C_r表示所述中間圖像；α表示調(diào)節(jié)系數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的動態(tài)圖像中去除雨滴影響的方法，其特征在于，所述去雨步驟中還包括：

基于調(diào)整圖像的像素值函數(shù)，構(gòu)建調(diào)節(jié)灰度圖像亮度的映射曲線；

設(shè)定所述映射曲線的參數(shù)值，獲得表征預(yù)設(shè)范圍的映射曲線；

利用所述映射曲線對所述結(jié)果圖像進(jìn)行亮度調(diào)節(jié)處理。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)圖像中去除雨滴影響的方法，其特征在于，所述方法中還包括：每隔預(yù)設(shè)幀數(shù)執(zhí)行一次所述雨線分析步驟，并基于當(dāng)前獲得的雨線方向執(zhí)行所述背景提取步驟。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)圖像中去除雨滴影響的方法，其特征在于，所述方法還包括：將所述多幀結(jié)果圖像混合所述預(yù)設(shè)幀數(shù)對應(yīng)的動態(tài)圖像數(shù)據(jù)中除顏色亮度以外的圖像信息，獲得去除雨滴影響后的動態(tài)圖像數(shù)據(jù)。

9.一種動態(tài)圖像中去除雨滴影響的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

圖像提取模塊，用于提取動態(tài)圖像數(shù)據(jù)中表征顏色亮度的灰度圖像數(shù)據(jù)，獲得預(yù)設(shè)幀數(shù)的灰度圖像；

雨線分析模塊，用于提取所述預(yù)設(shè)幀數(shù)的灰度圖像中的其中一幀圖像進(jìn)行頻域分析，確定雨線方向；

背景提取模塊，用于對所述預(yù)設(shè)幀數(shù)的灰度圖像進(jìn)行基于所述雨線方向上的濾波處理，獲得背景圖；

濾波去噪模塊，用于基于雙邊濾波對所述預(yù)設(shè)幀數(shù)的灰度圖像進(jìn)行濾波去噪處理，獲得多幀中間圖像；及

去雨模塊，用于將所述背景圖和所述多幀中間圖像進(jìn)行混合，調(diào)整圖像亮度，獲得去雨后的多幀結(jié)果圖像。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的動態(tài)圖像中去除雨滴影響的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括：

圖像獲取模塊，用于獲取連續(xù)的動態(tài)圖像數(shù)據(jù)；及

判斷模塊，用于每隔預(yù)設(shè)幀數(shù)執(zhí)行一次所述雨線分析模塊，并判斷當(dāng)前獲得的雨線方向是否與前一次執(zhí)行所述雨線分析模塊獲得的雨線方向相同，若否，則基于所述當(dāng)前獲得的雨線方向，調(diào)用背景提取模塊；若是，則基于前一次調(diào)用所述雨線分析模塊獲得的雨線方向調(diào)用所述背景提取模塊，或者基于前一次獲得的背景圖像調(diào)用所述去雨模塊。