[發(fā)明專利]基于自適應(yīng)大氣光幕圖多模傳輸視頻圖像清晰化處理系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610962398.6
• 申請(qǐng)日: 2016-11-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106600541B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王衛(wèi)星;黃德威;陸健強(qiáng);陳可昕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T5/00
• 分類號(hào): G06T5/00;H04N7/18
• 代理公司: 廣東廣信君達(dá)律師事務(wù)所 44329
• 代理人: 楊曉松

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于自適應(yīng)大氣光幕圖的多模傳輸視頻圖像清晰化處理系統(tǒng)，包括：前端視頻圖像獲取設(shè)備，其中搭載平臺(tái)包括無(wú)人機(jī)、無(wú)人船、固定端以及手持式移動(dòng)攝像設(shè)備；基于多模的遠(yuǎn)程傳輸模塊；圖像處理服務(wù)終端。其中無(wú)人機(jī)和無(wú)人船由操作人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)遙控相關(guān)設(shè)備，對(duì)所需求的場(chǎng)景進(jìn)行拍照錄像以獲取所需要的圖像來(lái)源；其中固定端只需要遠(yuǎn)程操控?cái)z像設(shè)備進(jìn)行圖像獲取即可；對(duì)于手持式攝像設(shè)備需要工作人員依據(jù)實(shí)際所需進(jìn)行具體的圖像獲取。服務(wù)器端對(duì)所述接收到的圖像進(jìn)行清晰化處理，在服務(wù)器端運(yùn)行自適應(yīng)大氣光幕圖的圖像去霧算法，快速有效地實(shí)現(xiàn)去霧清晰化。可實(shí)現(xiàn)多場(chǎng)景圖像地獲取，同時(shí)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單快速并且實(shí)時(shí)地去霧獲得清晰的圖像。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及終端拍攝，無(wú)線傳輸以及智能圖像處理領(lǐng)域，尤其涉及基于自適應(yīng)大氣光幕圖的多模傳輸視頻圖像清晰化處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)

室外成像系統(tǒng)由于受到空氣中的水蒸氣和塵埃等的影響，其清晰度大大地降低，圖像整體泛白，紋理特征，細(xì)節(jié)信息丟失。另外，隨著工業(yè)化的進(jìn)程加快，大氣污染日益嚴(yán)重，霧霾天氣頻繁出現(xiàn)使得大氣能見(jiàn)度急劇減小，伴隨著的問(wèn)題使得室外成像更加困難，室外獲得的圖像清晰度遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到智能應(yīng)用系統(tǒng)所需要的要求和人們?nèi)粘Ｊ彝馀恼账琛＝蒂|(zhì)地圖像大大失去了其應(yīng)用的價(jià)值，因此圖像去霧清晰化技術(shù)有著很重要的研究意義。

目前的圖像去霧清晰化技術(shù)主要分為兩類：使用圖像增強(qiáng)依賴傳統(tǒng)的圖像處理技術(shù)，其技術(shù)成熟，但是該方法只能針對(duì)圖像對(duì)比度或直方圖進(jìn)行去霧，不考慮圖像的紋理信息，其處理結(jié)果往往會(huì)出現(xiàn)有效信息丟失、紋理特征缺失等問(wèn)題。另一類是基于大氣散射物理模型的方法，該方法是根據(jù)有霧圖像的退化原理，通過(guò)建立大氣散射作用的物理模型，利用添加先驗(yàn)信息進(jìn)行求解大氣散射模型，從而獲得清晰無(wú)霧的圖像，該方法基于成像原理，其處理效果更優(yōu)，有效信息與及紋理特征恢復(fù)得更加完好。

鑒于傳統(tǒng)去霧技術(shù)存在著計(jì)算量大，運(yùn)算效率低，對(duì)不同霧濃度的區(qū)域不能自動(dòng)設(shè)置去霧修正參數(shù)等不同程度的局限性，本發(fā)明公開(kāi)一種基于大氣光幕的自適應(yīng)去霧方法，基于大氣散射模型并進(jìn)行改進(jìn)，由原始有霧圖像估計(jì)先驗(yàn)信息，代入大氣散射模型進(jìn)行求解清晰無(wú)霧的圖像。該方法對(duì)圖像不同濃度的霧區(qū)域?qū)崿F(xiàn)自適應(yīng)設(shè)置去霧參數(shù)，使得去霧清晰化的結(jié)果整體視覺(jué)效果更佳。所述的自適應(yīng)去霧算法復(fù)雜度低，運(yùn)行效率高，能適應(yīng)于實(shí)時(shí)的只能圖像處理系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

所述的基于自適應(yīng)大氣光幕圖的多模傳輸視頻圖像清晰化處理系統(tǒng)，其特征在于，包括：

多端圖像的獲取，使用無(wú)人機(jī)搭載攝像機(jī)，無(wú)人船搭載攝像機(jī)，固定安裝的監(jiān)控設(shè)備以及手持式移動(dòng)攝像機(jī)等設(shè)備對(duì)農(nóng)田，建筑物，交通以及海洋等不同場(chǎng)景進(jìn)行圖像的獲取；

多終端數(shù)據(jù)傳輸，在多終端使用4G無(wú)線網(wǎng)關(guān)將獲取到的數(shù)據(jù)回傳至服務(wù)器，4G網(wǎng)覆蓋范圍廣泛，傳輸速度快，使用與郊外或難以以有線傳輸?shù)膱?chǎng)景。

服務(wù)器端，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)多終端采集的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行接收儲(chǔ)存和進(jìn)行基于大氣光幕的自適應(yīng)圖像清晰化運(yùn)算。

所述的多端傳輸圖像清晰化處理系統(tǒng)，其特征在于：所述的服務(wù)器端進(jìn)行數(shù)據(jù)接收與運(yùn)算。

所述的多端傳輸圖像清晰化處理系統(tǒng)，其特征在于：所述的自適應(yīng)去霧清晰化處理算法包括對(duì)所接收到的圖像進(jìn)行求取其R、G、B三顏色通道的最小值圖像W₀，其中W₀定義為：

所述的多端傳輸圖像清晰化處理系統(tǒng)，其特征在于：所述的自適應(yīng)去霧清晰化處理算法包括運(yùn)用所述的最小值圖像進(jìn)行拉普拉斯濾波運(yùn)算提取其中的紋理特征信息，并從最小值圖像中濾除，獲取所述的大氣光幕圖像V(x)，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

其中H為拉普拉斯算子。