[發(fā)明專利]一種基于圖像熵的視頻雨滴去除方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510323195.8
• 申請日: 2015-06-12
• 公開（公告）號: CN104978718A
• 公開（公告）日: 2015-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱青松;袁杰;王磊
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/20
• 代理公司: 深圳市科進知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44316
• 代理人: 宋鷹武;沈祖鋒

1.一種基于圖像熵的視頻雨滴去除方法，包括：

步驟a：通過圖像特定閾值及窗口大小計算圖像局部熵；

步驟b：根據(jù)圖像局部熵結(jié)合面積及角度濾波確定圖像含雨部分，使用多個鄰居幀的圖像局部熵均值檢測運動物體部分，并利用雨的時域分布特性得到雨滴部分；

步驟c：采用相鄰幀均值替換法去除雨滴部分，得到去雨圖像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于圖像熵的視頻雨滴去除方法，其特征在于，所述步驟a還包括：讀取視頻幀，并對視頻幀進行色彩空間轉(zhuǎn)換；所述對視頻幀進行色彩空間轉(zhuǎn)換具體包括：

步驟a1：將視頻幀從RGB色彩空間轉(zhuǎn)換到Y(jié)CbCr色彩空間；所述色彩空間轉(zhuǎn)換公式為：

步驟a2：將步驟a1的公式的R、G、B分量寫成兩部分的組合，且提取出Cb和Cr分量，步驟a1的公式重寫為:

其中，Rbg、Gbg與Bbg分別是沒有被雨滴覆蓋的像素在三個分量上的背景強度值，ΔR、ΔG與ΔB是雨滴引起的背景強度在R、G與B分量上的增量；若像素未被雨滴覆蓋，則ΔR、ΔG及ΔB均為零；反之，均不為零；

步驟a3：雨滴引起的ΔR、ΔG及ΔB近似相等，步驟a2中的公式變換為:

Cb＝128-0.1482R_bg-0.2910G_bg+0.4392B_bg

Cr＝128+0.4392R_bg-0.3678G_bg-0.0714B_bg。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于圖像熵的視頻雨滴去除方法，其特征在于，在所述步驟a中，所述通過圖像特定閾值及窗口大小計算圖像局部熵具體為：通過圖像Y亮度分量的特定閾值及窗口大小計算圖像局部熵。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于圖像熵的視頻雨滴去除方法，其特征在于，在所述步驟b中，所述利用雨的時域分布特性得到雨滴部分還包括：利用雨的時域分布特性進一步分離運動物體部分；具體為：計算從n-7幀到n+7幀的亮度最大值減去亮度最小值的值，如果該值大于一定閥值，則設(shè)置為運動物體部分，并通過結(jié)合圖像局部熵均值檢測出的運動物體得到全部的運動物體部分，通過從圖像含雨部分中除去全部的運動物體部分，得到最終的雨滴部分。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于圖像熵的視頻雨滴去除方法，其特征在于，在所述步驟c中，所述采用相鄰幀均值替換法去除雨滴部分具體為：通過鄰域15幀均值替換法去除雨滴部分。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于圖像熵的視頻雨滴去除方法，其特征在于，在所述步驟c后還包括：通過各向異性濾波對去雨圖像進行修復(fù)處理，并將修復(fù)處理后的圖像轉(zhuǎn)換到RGB色彩空間，得到最終的去雨圖像。

7.一種基于圖像熵的視頻雨滴去除系統(tǒng)，其特征在于，包括熵值計算模塊、圖像檢測模塊、雨滴檢測模塊和圖像去雨模塊；

所述熵值計算模塊用于通過圖像特定閾值及窗口大小計算圖像局部熵；

所述圖像檢測模塊用于根據(jù)圖像局部熵結(jié)合面積及角度濾波確定圖像含雨部分，并使用多個鄰居幀的圖像局部熵均值檢測運動物體部分；

所述雨滴檢測模塊用于利用雨的時域分布特性得到雨滴部分；

所述圖像去雨模塊用于采用相鄰幀均值替換法去除雨滴部分，得到去雨圖像。