一種視頻圖像亮度的自動調節方法技術

本發明專利技術涉及一種視頻圖像亮度的自動調節方法，設置初始曝光量，攝像機根據初始曝光量進行移動汽車圖像采集，并將圖像分成若個區域；從若干區域中選定第一模塊和第二模塊，并給第一模塊和第二模塊分別設定靜態權重；確定除第一模塊、第一模塊外的其余區域的靜態權重，所述其余區域的靜態權重為第一模塊的高靜態權重與第二模塊的低靜態權重之間的值；計算各區域灰度均值，并根據灰度相似性對各區域分配動態權重；對動態權重進行歸一化處理，并算出各區域的加權平均值；通過調節初始曝光量，使加權平均值與曝光目標值之間的誤差小于頂定誤差，實現圖像亮度調節：將亮度調節后的圖像通過網絡發送至監控中心的服務器中存儲。

【技術實現步驟摘要】
一種視頻圖像亮度的自動調節方法
本專利技術涉及一種視頻圖像亮度的自動調節方法，尤其是涉及一種高速公路車輛視頻圖像亮度的自動調節方法。
技術介紹
影響圖像質量的因素有很多，如曝光量、空間分辨率、亮度對比度、噪聲等。在動態成像系統中，為使圖像質量保持最佳，必須能夠實時調整曝光參數以獲得清晰的圖像。高速公路使用的視頻采集系統采集車輛的主要信息是車輛牌照信息，需要能夠清楚無誤的準確識別。但是，市場上銷售的高質量攝像機通常價格昂貴，增加了交通成本。而普通攝像機在夜間由于對移動目標的曝光量不夠，導致采集的圖像不夠清晰，無法準確的識別車牌號碼，為潛在的交通處理取證造成困擾。
技術實現思路
本專利技術設計了一種視頻圖像亮度的自動調節方法，其解決的技術問題是市場上銷售的高質量攝像機通常價格昂貴，增加了交通成本。而普通攝像機在夜間由于對移動目標的曝光量不夠，導致采集的圖像不夠清晰，無法準確的識別車牌號碼，為潛在的交通處理取證造成困擾。為了解決上述存在的技術問題，本專利技術采用了以下方案：一種視頻圖像亮度的自動調節方法，包括以下步驟:Al、設置初始曝光量，攝像機根據初始曝光量進行移動汽車圖像采集，并將圖像分成若干個區域；A2、根據圖像上不同位置所提供的信息的重要程度，從所述若干區域中選定第一模塊和第二模塊，并給第一模塊和第二模塊分別設定靜態權重，第一模塊設置為高靜態權重，第二模塊設置為低靜態權重；A3、確定除第一模塊、第一模塊外的其余區域的靜態權重，所述其余區域的靜態權重為第一模塊的高靜態權重與第二模塊的低靜態權重之間的值；A4、計算各區域灰度均值，并根據灰度相似性對各區域分配動態權重；A5、對動態權重進行歸一化處理，并算出各區域的加權平均值；A6、通過調節初始曝光量，使所述加權平均值與曝光目標值之間的誤差小于預定誤差，實現圖像亮度調節：A7、將亮度調節后的圖像通過網絡發送至監控中心的服務器中存儲。進一步，在所述步驟A2中將車輛牌照區域設定為第一模塊，設置為高靜態權重。進一步，在所述步驟A1中將圖像分成若干個區域之前，利用變換函數對圖像進行灰度變換。進一步，所述變換函數為對數函數或冪函數。進一步，在所述步驟A1中將圖像分成若成若干區域域進一步包括：將圖像在水平方向上和豎直方向上等分成若干區域。進一步，所述步驟A3進一步包括：A31、選定曲面原型；A32、在所述曲面上定義一個距離函數；A33、求解所述距離函數取最小值時的曲面方程，并帶入除第一模塊、第二模塊外的區域的坐標后，即得到除第一模塊和第一模塊外的其他區域的靜態權重。進一步，所述曲面原型選定為多項式曲面，所述距離函數選擇歐式距離d：其中，ak是曲面方程展開式的各項系數，(m，n)是已經確定靜態權重的區域的坐標，WSm,n，是已經確定的各個區域的靜態權重，f(m,n)通過擬合函數計算得到，上述k，m，n都是自然數。進一步，所述步驟A4進一步包括：A41、將第一模塊作為參考區域，計算其余各區域與所述參考區域的灰度均值的曼哈頓距離；A42、設定一個相似度函數，通過所述相似度函數計算各區域的動態權重。進一步，所述步驟A42中的相似度函數為高斯分布函數。進一步，所述步驟A6中調節初始曝光量是采用遞歸濾波器進行調節。該視頻圖像亮度的自動調節方法具有以下有益效果：(1)本專利技術提供的圖像自動調節方法，通過先靜態分配測光權重，再動態調整測光權重，從而實現了動態調節圖像亮度，優化對比度與信噪比，使圖像更加清楚，便于車輛主要特征的識別和提取。(2)本專利技術的圖像自動調節方法直接用于普通攝像機，使得普通攝像機獲得高質量圖像，因而成本低、畫質更好，性價比更優。附圖說明圖1：本專利技術視頻圖像亮度的自動調節方法方框示意圖；圖2：本專利技術車輛牌照的測光分區以及權重分布示意圖。圖3：本專利技術中視頻圖像采集流程方框示意圖。具體實施方式下面結合圖1至圖3，對本專利技術做進一步說明：如圖1所示，一種視頻圖像亮度的自動調節方法，包括以下步驟:Al、設置初始曝光量，攝像機根據初始曝光量進行移動汽車圖像采集，并將圖像分成若干個區域；A2、根據圖像上不同位置所提供的信息的重要程度，從所述若干區域中選定第一模塊和第二模塊，并給第一模塊和第二模塊分別設定靜態權重，第一模塊設置為高靜態權重，第二模塊設置為低靜態權重；A3、確定除第一模塊、第一模塊外的其余區域的靜態權重，所述其余區域的靜態權重為第一模塊的高靜態權重與第二模塊的低靜態權重之間的值；A4、計算各區域灰度均值，并根據灰度相似性對各區域分配動態權重；A5、對動態權重進行歸一化處理，并算出各區域的加權平均值；A6、通過調節初始曝光量，使所述加權平均值與曝光目標值之間的誤差小于預定誤差，實現圖像亮度調節：A7、將亮度調節后的圖像通過網絡發送至監控中心的服務器中。在所述步驟A1中將圖像分成若干個區域之前，利用變換函數對圖像進行灰度變換。所述變換函數為對數函數或冪函數。變換函數通常采用對數函數或冪函數。如:冪函數:或對數函數：I′＝klogγI；其中，k是比例調節系數，γ是gamma度。在所述步驟A1中將圖像分成若成若干區域域進一步包括：將圖像在水平方向上和豎直方向上等分成若干區域。步驟A2中，根據圖像上不同位置所提供的信息的重要程度，從所述若干區域中選定第一模塊和第二模塊，并給第一模塊和第二模塊分別設定靜態權重，第一模塊設置為高靜態權重，第二模塊設置為低靜態權重。如圖2所示，在所述步驟A2中將車輛牌照區域設定為第一模塊，設置為高靜態權重，將車輛牌照區設為第一模塊，可以獲得高亮度和清晰的圖像。步驟A3、確定除第一模塊、第一模塊外的其余區域的靜態權重，所述其余區域的靜態權重為第一模塊的高靜態權重與第二模塊的低靜態權重之間的值。所述步驟A3進一步包括：A31、選定曲面原型，例如樣條曲面或多項式曲面等，先確定一個曲面族，然后通過下面的最優化方法從族中選出一個；A32、在所述曲面上定義一個距離函數，以多項式曲面為例，距離選擇歐式距離，ak是曲面方程展開式的各項系數，所述距離函數選擇歐式距離d：其中，ak是曲面方程展開式的各項系數，(m，n)是已經確定靜態權重的區域的坐標，WSm,n，是已經確定的各個區域的靜態權重，f(m,n)通過擬合函數計算得到，上述k，m，n都是自然數。A33、求解所述距離函數取最小值時的曲面方程，并帶入除第一模塊、第二模塊外的區域的坐標后，即得到除第一模塊和第一模塊外的其他區域的靜態權重。即上述歐氏距離d取最小值，其必須滿足:解上述方程可求得曲面方程，帶入各分區坐標即可解得靜態權重Wsi,j＝f(i,j),其中，(i,j)為區域坐標，i,j為自然數，下同。確定了圖像各個區域的靜態權重后，所述步驟S4為根據實際情況動態分配測光權重:計算各區域灰度均值，并根據灰度相似性對各區域分配動態權重。其具體包括:A41、將第一模塊作為參考區域，計算其余各區域與所述參考區域的灰度均值的曼哈頓距離；即當第一模塊的灰度均值為I0，其余各區域的灰度均值Ii,j與第一模塊的灰度均值I0的曼哈頓距離di本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種視頻圖像亮度的自動調節方法，包括以下步驟：A1、設置初始曝光量，攝像機根據初始曝光量進行移動汽車圖像采集，然后將圖像分成若個區域；A2、根據圖像上不同位置所提供的信息的重要程度，從所述若干區域中選定第一模塊和第二模塊，并給第一模塊和第二模塊分別設定靜態權重，第一模塊設置為高靜態權重，第二模塊設置為低靜態權重；A3、確定除第一模塊、第一模塊外的其余區域的靜態權重，所述其余區域的靜態權重為第一模塊的高靜態權重與第二模塊的低靜態權重之間的值；A4、計算各區域灰度均值，并根據灰度相似性對各區域分配動態權重；A5、對動態權重進行歸一化處理，并算出各區域的加權平均值；A6、通過調節初始曝光量，使所述加權平均值與曝光目標值之間的誤差小于頂定誤差，實現圖像亮度調節；A7、將亮度調節后的圖像通過網絡發送至監控中心的服務器中存儲。

【技術特征摘要】
2013.12.04 CN 201310640451.71.一種視頻圖像亮度的自動調節方法，包括以下步驟:Al、設置初始曝光量，攝像機根據初始曝光量進行移動汽車圖像采集，然后并將圖像分成若干個區域；A2、根據圖像上不同位置所提供的信息的重要程度，從所述若干個區域中選定第一模塊和第二模塊，并給第一模塊和第二模塊分別設定靜態權重，第一模塊設置為高靜態權重，第二模塊設置為低靜態權重；A3、確定第一模塊、第一模塊外的其余區域的靜態權重，所述其余區域的靜態權重為第一模塊的高靜態權重與第二模塊的低靜態權重之間的值；A4、計算各區域灰度均值，并根據灰度相似性對各區域分配動態權重；A5、對動態權重進行歸一化處理，并算出各區域的加權平均值；A6、通過調節初始曝光量，使所述加權平均值與曝光目標值之間的誤差小于預定誤差，實現圖像亮度調節：A7、將亮度調節后的圖像通過網絡發送至監控中心的服務器中存儲；所述步驟A3進一步包括：A31、選定曲面原型；A32、在所述曲面上定義一個距離函數；A33、求解所述距離函數取最小值時的曲面方程，并帶入除第一模塊、第二模塊外的區域的坐標后...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊新鋒，李冬梅，郭紅轉，盧潁潁，胡旭諾，祁邨邨，
申請(專利權)人：楊新鋒， 李冬梅， 郭紅轉， 盧潁潁， 胡旭諾， ，
類型：發明
國別省市：河南;41