[發明專利]港口復雜光照環境智能圖像增強攝像方法

在審

• 申請號: 202211029015.1
• 申請日: 2022-08-26
• 公開（公告）號: CN115100084A
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 張然;桑寶玲;王洪波;鄭忠臣;于文江;馬宏達
• 申請（專利權）人: 天津市聯大通訊發展有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T7/90
• 代理公司: 天津企興智財知識產權代理有限公司 12226
• 代理人: 劉影

本發明提供了一種港口復雜光照環境智能圖像增強攝像方法，包括以下步驟：S1、計算圖像的灰度；S2、判斷圖像的灰度值是否處于灰度區間內；S3、提取水平方向梯度值和垂直方向梯度值，分析圖像清晰度；S4、判斷圖像清晰度是否高于Ten閾值，是，則圖像不做處理，直接輸出圖像，否，則啟動Retinex算法對于圖像進行增強處理。本發明有益效果：可以應對在復雜天氣及光照環境下吊具進行裝卸貨物時出現可視性差，通過感光元器件對監控圖像各個區域圖像檢測，做出相應的數據分析并且自動對于當前相機的成像圖像進行增強，提高可視性，保證作業的準確與安全。

技術領域

本發明屬于裝卸船機械吊具的監控領域，尤其是涉及一種港口復雜光照環境智能圖像增強攝像方法。

背景技術

在21世紀開始以來，人類的科技進步呈現出飛速發展的態勢。而中國是人類科技發展進步的主力軍。在日益新興的各個領域最常用也是最容易被人忽視的就是傳感器與監控設備。監控圖像易受到傳感器、拍攝場景以及成像環境等影響，在復雜環境下（如霧、沙塵、雨、雪、低光照、強光線等）拍攝的圖像常存在高曝光、低可視和嚴重色偏等現象。質量退化的圖像不能清晰、準確的記錄和表達場景中的信息，直接影響港口操作人員視覺感受，更進一步影響后續港口裝卸任務執行。典型事例就是在港口的裝卸船機械上面的吊具攝像系統使用過程中就會出現艙口內部無光線，而船艙外部由于處于港口光線有特別強烈。因此造成了艙口內部出現過度黑暗，監控圖像無法觀察船艙內部狀態，無法正常作業的情況。為此需要研發設計一套應用于各種工作環境的港口復雜光照環境智能圖像增強攝像方法。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種港口復雜光照環境智能圖像增強攝像方法，以應對在復雜天氣及光照環境下吊具進行裝卸貨物時出現可視性差，通過感光元器件對監控圖像各個區域圖像檢測，做出相應的數據分析并且自動對于當前相機的成像圖像進行增強，提高可視性，保證作業的準確與安全。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種港口復雜光照環境智能圖像增強攝像方法，包括以下步驟：

S1、攝像機接收圖像，攝像系統計算圖像的灰度；

S2、攝像系統判斷圖像的灰度值是否處于灰度區間內，是，則直接進入步驟S3；否，則通過調整公式調整圖像的對比度和灰度值后再進入步驟S3；

S3、攝像系統將經過步驟S2處理的圖像運用tenengard梯度算法分別提取水平方向梯度值和垂直方向梯度值，并通過水平方向梯度值和垂直方向梯度值分析圖像清晰度；

S4、攝像系統判斷圖像清晰度是否高于Ten閾值，是，則圖像不做處理，直接輸出圖像，否，則啟動Retinex算法對于圖像進行增強處理。

進一步的，在步驟S1中的計算圖像的灰度包括以下步驟：

A1、將圖像的RGB顏色空間轉為YIQ色彩空間；

A2、通過YIQ色彩空間得到灰度公式。

進一步的，所述灰度公式為：

Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B；

其中，Y為顏色的明視度；R為Red；G為Green；B為Blue。

進一步的，在步驟S2中的所述灰度區間的范圍為80-180。

進一步的，在步驟S2中的所述調整公式為：

dst = alpha * src + beta；

其中，src為原圖；dst為目標圖；alpha 0，用于控制圖像對比度；beta為增益變量,用于控制圖像灰度。

進一步的，在步驟S3中的所述tenengard梯度算法的公式為：

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