[發(fā)明專利]一種用于航空視頻圖像疊加的alpha值的獲取方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111134641.2
• 申請(qǐng)日: 2021-09-27
• 公開（公告）號(hào): CN114066743A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余小慶;楊愛良;朱曉巍;王肖強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航空無線電電子研究所
• 主分類號(hào): G06T5/00
• 分類號(hào): G06T5/00;G06T7/13
• 代理公司: 上海和躍知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31239
• 代理人: 楊慧

本發(fā)明公開了一種用于航空視頻圖像疊加的alpha值的獲取方法，alpha表示前景圖像的疊加系數(shù)，alpha值的獲取步驟如下：將前景圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖，取灰度圖中每個(gè)像素點(diǎn)的灰度值gray，除以當(dāng)前像素點(diǎn)為中心的3x3灰度矩陣中的最大灰度值max，以得到每個(gè)像素點(diǎn)的alpha值：alpha＝gray/max。本發(fā)明使得alpha值更接近真實(shí)的前景圖像，能較好的消除不規(guī)則鋸齒和黑邊，且不引入突兀的亮線等過渡不自然的現(xiàn)象。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明應(yīng)用于航空視頻圖像處理領(lǐng)域，具體涉及一種用于航空視頻圖像疊加的alpha值的獲取方法。

背景技術(shù)

在航空設(shè)計(jì)領(lǐng)域，視覺處理技術(shù)主要對(duì)各種視頻圖像(例如攝像頭視頻、雷達(dá)視頻、紅外視頻、數(shù)字地圖、GPU圖形)進(jìn)行視頻圖像處理，專門針對(duì)航空視頻領(lǐng)域的處理技術(shù)細(xì)分為航空視頻圖像處理技術(shù)。

在航空視頻圖像處理領(lǐng)域，通常會(huì)將各種視頻(此處稱之為背景圖像，參見圖1所示)與航空機(jī)載字符圖形視頻(此處稱之為前景圖像，參見圖2所示)疊加后呈現(xiàn)在機(jī)艙顯示器上供飛行員觀看。若在前景圖像像素不為0的地方疊加前景，在前景圖像像素為0的地方疊加背景，則會(huì)在前景圖像圖元(圖元：圖像中除黑色背景外的線條、字符、圖形等)邊緣處出現(xiàn)不規(guī)則鋸齒和黑邊等不良效果，參見圖3所示。

為了保證疊加視頻質(zhì)量，需要對(duì)前景圖像和背景圖像進(jìn)行反走樣疊加，參見圖4所示，即在前景圖像像素為純黑處直接疊加背景圖像，在前景圖像圖元內(nèi)部直接疊加前景圖像，只在前景圖像的圖元與純黑像素的邊緣處進(jìn)行反走樣疊加，疊加公式如下：

M_data＝F_data+B_data(1-alpha) (1)

其中：M_data表示疊加后圖像，F(xiàn)_data表示前景圖像(由于航空前景圖像圖像多為GPU繪制，已經(jīng)有了反走樣效果，因此此處不需要對(duì)前景圖像F_data再乘以alpha值)，B_data表示背景圖像，alpha表示前景圖像的疊加系數(shù)。

常用的alpha值一般取一固定系數(shù)，但是在前景圖像中，必然有的位置亮一點(diǎn)，有的位置暗一點(diǎn)，灰度值上是在[0,255]之間變化，而固定的alpha值則無法均衡到每一個(gè)灰度值；亦有alpha值不采用固定系數(shù)，而是根據(jù)自身的顏色分量而變化，這樣的系數(shù)雖能較好的適用于不同像素值，但其取值只依據(jù)自身像素值，并沒有考慮周圍像素的影響，在像素值過渡處易導(dǎo)致過渡不自然等缺陷。

如一種alpha值獲取方法，其用像素點(diǎn)的灰度等級(jí)信息作為alpha值：

alpha＝gray/255＝(0.299R+0.587G+0.114B)/255 (2)

這種方法得到的alpha值雖能消除黑邊，但其未考慮像素點(diǎn)周圍的信息，得到的alpha值會(huì)偏低。當(dāng)前景圖像灰度較低時(shí)，背景圖像的權(quán)值將很大，若背景圖像亮度較高，會(huì)導(dǎo)致邊緣疊加處亮度偏大，過渡不自然。

如另一種alpha值獲取方法，用像素值中R、G、B的最大值代替灰度值：

alpha＝max(R,G,B)/255 (3)

這種方法雖能改善上一方式的缺陷，但沒有消除，當(dāng)前景圖像每個(gè)顏色分量都偏低時(shí)，依舊會(huì)出現(xiàn)邊緣疊加處亮度偏大，過渡不自然的現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述疊加系數(shù)alpha值的需求，本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種用于航空視頻圖像疊加的alpha值的獲取方法，對(duì)alpha值進(jìn)行動(dòng)態(tài)獲取，使得alpha值更接近真實(shí)的前景圖像，能較好的消除不規(guī)則鋸齒和黑邊，且不引入突兀的亮線等過渡不自然的現(xiàn)象。

本發(fā)明的發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：