[發明專利]一種多幀加權的寬動態圖像處理方法

有效

• 申請號: 201910957600.X
• 申請日: 2019-10-10
• 公開（公告）號: CN110660039B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 何利蓉
• 申請（專利權）人: 杭州雄邁集成電路技術股份有限公司
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50;G06T5/30;G06T5/00;H04N5/232;H04N5/262;H04N5/265
• 代理公司: 杭州裕陽聯合專利代理有限公司 33289
• 代理人: 姚宇吉

本發明公開了一種多幀加權的寬動態圖像處理方法，包括以下步驟，將輸入的N幀圖像分別通過MxM濾波模塊，對其進行簡單的噪聲消除和邊界平滑作用，將均值濾波后的數據送入權值初始化模塊，根據每幀對應的可配置權值閾值參數，對輸入的幀進行權值初始化，賦予每幀初始的加權值，將均值濾波后的數據送入運動檢測模塊，根據各幀之間的差值計算加在各幀初始化權值上的權值偏移量。本發明中，利用幾幀不同曝光強度的幀圖像進行加權求和，可在不影響圖像質量的前提下，補償恢復圖像中過亮區域和過暗區域看不見的圖像細節信息，使過暗的區域以曝光強度較強的幀為主，使過亮的區域以曝光強度較弱的幀為主，使處理后的圖像亮暗邊界自然過渡。

技術領域

本發明涉及視頻圖像處理技術領域，尤其涉及一種多幀加權的寬動態圖像處理方法。

背景技術

在安防監控攝像機實際應用中，通常監控畫面中有可能出現某些區域因過亮或過暗而看不清楚的情況，從而有可能使圖像畫面的某些重要信息缺失。目前，通常有兩種方法來解決這個問題：第一，根據場景自動調整圖像的曝光強度，若圖像過亮則降低圖像的曝光時間，若圖像過暗則增加圖像的曝光時間，但此種方法是改變圖像整體亮度，不夠靈活，第二，把多幀圖像從時域變換到頻域，將圖像信息分為高頻系數和低頻系數，然后對低頻系數求均值，并將求得的均值作為融合后的低頻系數；對高頻系數進行加權求和，并將求和的值作為融合后的高頻系數。此種方法計算復雜度較大，硬件實現成本較高。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種多幀加權的寬動態圖像處理方法。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：一種多幀加權的寬動態圖像處理方法，包括以下步驟：

S01：將輸入的N幀圖像分別通過MxM濾波模塊，對其進行簡單的噪聲消除和邊界平滑作用；

S02：將均值濾波后的數據送入權值初始化模塊，根據每幀對應的可配置權值閾值參數，對輸入的幀進行權值初始化，賦予每幀初始的加權值；

S03：將均值濾波后的數據送入運動檢測模塊，根據各幀之間的差值計算加在各幀初始化權值上的權值偏移量；

S04：將各幀的初始化權值和權值偏移量送入權值修正模塊，計算每幀圖像的實際權值；

S05：將輸入的N幀圖像和其對應的權值送入加權融合模塊，對各幀數據進行加權求和，并進行歸一化，得到輸出的幀圖像。

作為上述技術方案的進一步描述：

所述S01步驟中MxM濾波模塊用于對輸入數據進行簡單的降噪處理和邊界平滑效果，使得后面計算的加權權值更準確，且MxM濾波模塊處理的數學表達式為：

其中，H為MxM濾波的濾波系數，可根據濾波特性進行配置；F_k為輸入幀數據，F_k’為濾波輸出幀數據，k的取值為1～N；T是一個中間參數，取值為floor(M/2)。

作為上述技術方案的進一步描述：

所述S02步驟中權值初始化模塊用于根據幀圖像數據的取值賦予一個用于后面加權融合的初始權值，且權值初始化模塊處理的數學表達式為：

W₁＝min(max(Th₁_max-Y_l，1)，val₁)

W₂＝min(A₂，B₂)

A₂＝min(max(F₂′-Th₂_min，1)，val₂)