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1、電子電子08087張芳張芳學(xué)號:學(xué)號:05081248(28)淺析視頻監(jiān)控中的圖像增強(qiáng)技術(shù)及其應(yīng)用淺析視頻監(jiān)控中的圖像增強(qiáng)技術(shù)及其應(yīng)用一、背景在光照不均勻、大霧、沙塵、雨天等惡劣天氣或者低光照情況下圖像對比度大大降低,人們無法從中得到有用信息。不僅如此,長期觀看品質(zhì)低下的視頻可能會加重人們眼睛的負(fù)擔(dān),容易產(chǎn)生視覺疲勞,甚至?xí)^暈?zāi)垦?。在出現(xiàn)大霧、大雨、沙塵等惡劣天氣時,戶外景物圖像的對比度和顏色都會被改變或退化,圖像中蘊含的許多特征都被
2、覆蓋或模糊,得到的是退化圖像,對于各類監(jiān)控都造成了極大的困難,因此,要充分發(fā)揮監(jiān)視視頻的效能,就必須對監(jiān)視視頻圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理。在軍事偵察、監(jiān)視方面,為了實施正確指揮,取得作戰(zhàn)勝利,現(xiàn)代戰(zhàn)爭對軍事偵察提出了更高的要求,廣泛應(yīng)用先進(jìn)科學(xué)技術(shù),進(jìn)一步擴(kuò)大偵察的范圍,提高偵察的時效性和準(zhǔn)確性。因此,軍事偵察、監(jiān)視中用到的視頻圖像的品質(zhì)尤為重要,退化的視頻圖像對信息的識別與處理會造成偏差,而這種偏差的后果是非常嚴(yán)重的,因此視頻增強(qiáng)技術(shù)應(yīng)運而生。
3、二、視頻增強(qiáng)算法(Retinex算法)的基本原理Retinex(視網(wǎng)膜”Retina”和大腦皮層”Ctex”的縮寫)理論是一種建立在科學(xué)實驗和科學(xué)分析基礎(chǔ)上的基于人類視覺系統(tǒng)(HumanVisualSystem)的圖像增強(qiáng)理論。該算法的基本原理模型最早是由EdwinL(埃德溫蘭德)于1971年提出的一種被稱為的色彩的理論,并在顏色恒常性的基礎(chǔ)上提出的一種基于理論的圖像增強(qiáng)方法。Retinex理論的基本內(nèi)容是物體的顏色是由物體對長波(紅)
4、、中波(綠)和短波(藍(lán))光線的反射能力決定的,而不是由反射光強(qiáng)度的絕對值決定的;物體的色彩不受光照非均性的影響,具有一致性,即Retinex理論是以色感一致性(顏色恒常性)為基礎(chǔ)的。不同于傳統(tǒng)的圖像增強(qiáng)算法,如線性、非線性變換、圖像銳化等只能增強(qiáng)圖像的某一類特征,如壓縮圖像的動態(tài)范圍,或增強(qiáng)圖像的邊緣等,Retinex可以在動態(tài)范圍壓縮、邊緣增強(qiáng)和顏色恒常三方面達(dá)到平衡,因此可以對各種不同類型的圖像進(jìn)行自適應(yīng)性地增強(qiáng)。正因為Retine
5、x諸多良好的特性,使Retinex算法在很多方面得到了廣泛的應(yīng)用。在諸多以Retinex為核心的算法中,單尺度(SingleScaleRetinexSSR)算法,多尺度(MultiScaleRetinex,MSR)算法是最具有代表性和最成熟的算法。單尺度(SingleScaleRetinexSSR)算法原理根據(jù)L提出的理論,一幅給定的圖像S(xy)分解成兩幅不同的圖像:反射物體圖像R(xy)和入射光圖像L(xy),其原理示意圖如下:公式
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