[發(fā)明專利]一種移動偵測和圖像對比度自適應(yīng)增強系統(tǒng)及其方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711240155.2
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN107895355B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王思俊;劉琰;瞿關(guān)明;白云飛
• 申請（專利權(quán)）人: 天津天地基業(yè)科技有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T7/11;G06T7/194;G06T7/215;G06T7/246
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12211
• 代理人: 張瑩

1.一種移動偵測和圖像對比度自適應(yīng)增強系統(tǒng)，其特征在于：包括像素信息分割模塊、像素信息特征提取模塊、像素特征幀級緩存模塊、特征匹配與輸出模塊、曲線生成與映射模塊；

所述像素信息分割模塊根據(jù)不同需求對圖像進行分割并記錄加權(quán)系數(shù)，加權(quán)系數(shù)與分割面積成正比；所述像素信息特征提取模塊根據(jù)每個圖像分割區(qū)域的灰度信息和面積信息，算出等效亮度值，并構(gòu)建掩模內(nèi)核，對不同模塊圖像進行二值化和腐蝕，去除噪聲干擾，再通過不同方向的卷積操作求取圖像上各物體的邊界值，把運動圖像進行降維度操作；所述像素特征幀級緩存模塊對外部設(shè)定間隔的每一幀圖像的分割塊灰度及邊界信息進行記錄和緩存；所述特征匹配與輸出模塊利用緩存的各幀圖像特征值，根據(jù)不同分割塊進行時域匹配，根據(jù)信息變化規(guī)律確定圖像各部分的類型是運動物體還是背景信息，并將結(jié)果緩存；所述曲線生成與映射模塊根據(jù)緩存的圖像運動特征匹配結(jié)果，判斷對比度壓縮和拉伸的灰度區(qū)間和拉伸強度，生成映射曲線，并將映射結(jié)果輸出；

進行特征匹配與輸出：比對的結(jié)果，若差值變化超過25％，則認為該像塊圖像處在變化中，為運動物體的一部分，反之則為背景，然后根據(jù)移動物體和背景的權(quán)重，對每個像塊的灰度值進行權(quán)重計算，求出運動物體和背景加權(quán)的圖像灰度均值和運動像塊標準差，標準差求取公式為：其中m_f*n_f為運動像塊個數(shù)，F(xiàn)_(x，y)為像塊(x,y)的灰度值，G_F為運動像塊的平均灰度值；

進行曲線生成與映射：用預(yù)存的兩條對比度映射曲線和一條1:1直線進行擬合，生成映射曲線，并將映射結(jié)果輸出；擬合方式為：根據(jù)灰度均值確定對比度拉伸拐點位置，灰度均值越高，拉伸拐點越高，同時根據(jù)標準差確定兩條曲線和直線的權(quán)重，標準差越大，拉伸曲線權(quán)重越高。

2.基于權(quán)利要求1所述的移動偵測和圖像對比度自適應(yīng)增強系統(tǒng)的移動偵測和圖像對比度自適應(yīng)增強方法，其特征在于，具體過程如下：

假設(shè)源圖像F及其前后間隔n幀的圖像分別為F、F_-n和F_+n，采用流水線操作，以圖像F為例；

1)對輸入的視頻流進行像素信息分割：圖像分割為M*N塊，放入RAM進行緩存，每塊加權(quán)系數(shù)T_(m,n)是相等的；

2)進行像素信息特征提取：每個圖像塊求出灰度均值，進行二值化后得出像塊的二值化圖像，再通過腐蝕算子對二值化圖進行卷積，每點卷積的4個值取與操作，得出腐蝕化二值圖，再根據(jù)scharr二維邊界卷積算子：和對腐蝕化二值圖進行卷積，提取邊界信息，3個方向取最大值，得出當(dāng)前幀m*n個像塊的邊界信息；

3)進行像素特征幀級緩存：把第二步提取到的特征信息進行緩存，形成特征信息流，再用第F幀的特征信息，與F_-n和F_+n的對應(yīng)像塊邊界信息進行比對，

4)進行特征匹配與輸出：比對的結(jié)果，若差值變化超過25％，則認為該像塊圖像處在變化中，為運動物體的一部分，反之則為背景，然后根據(jù)移動物體和背景的權(quán)重，對每個像塊的灰度值進行權(quán)重計算，求出運動物體和背景加權(quán)的圖像灰度均值和運動像塊標準差，標準差求取公式為：其中m_f*n_f為運動像塊個數(shù)，F(xiàn)_(x,y)為像塊(x,y)的灰度值，G_F為運動像塊的平均灰度值；

5)進行曲線生成與映射：用預(yù)存的兩條對比度映射曲線和一條1:1直線進行擬合，生成映射曲線，并將映射結(jié)果輸出；

在步驟5)中，擬合方式為：根據(jù)灰度均值確定對比度拉伸拐點位置，灰度均值越高，拉伸拐點越高，同時根據(jù)標準差確定兩條曲線和直線的權(quán)重，標準差越大，拉伸曲線權(quán)重越高。