一种视频图像自动锐化方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于视频监控及图像处理技术领域，尤其涉及一种视频图像自动锐化方法 和装置。
【背景技术】
[0002] 视频监控摄像机采集的图像信息可能由于图像传感器本身的物理限制、来自不同 光源的干扰、工作环境照度太低、图像传感器的温度影响等因素，会包含噪声信息。在视频 图像的处理和传输过程中，除了噪声因素外，有一些图像处理算法，比如图像平滑算法，会 模糊视频图像的轮廓和细节，造成视频图像的轮廓和细节不清晰。图像锐化能够补偿图像 的轮廓，增强图像的边缘、细节、以及图像的灰度跳变部分，使图像变得更清晰，更适合人眼 观察和识别。
[0003] 视频图像的能量主要集中在其低频部分，视频图像的边缘和细节则集中在其高频 部分，同时视频图像的噪声也在高频段。视频图像锐化方法一般有微分法和高通滤波法。 微分运算和高通滤波都有保持图像高频信息的作用，常用的微分锐化方法有Sobel算法、 Roberts算法、Priwitt算法等一阶微分算法和Laplacian算法、Wallis算法等二阶微分算 法。这些图像锐化算法在增强视频图像的边缘和细节的同时，也会使视频图像的噪声得到 增强。视频监控摄像机必须全天候24小时不间断工作，在白天光照充分的时候，图像锐化 能够增强视频图像的边缘和细节，在晚上光照程度很低的环境下，视频图像本身的噪声较 大，图像锐化在增强视频图像的边缘和细节的同时，视频图像的噪声会被过度放大，反而影 响视频图像的质量。
【发明内容】
[0004] 鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种视频图像自动锐化方法及装置，旨在 解决常用的视频图像锐化技术会使视频监控摄像机在低照度环境下噪声被过度放大而影 响视频质量的技术问题。
[0005] 本发明实施例是这样实现的，一种视频图像自动锐化方法，所述方法包括以下步 骤：
[0006] 获取视频图像的亮度图像作为原始图像；根据视频图像的亮度信息确定视频图像 锐化级别和锐化阀值；将原始图像进行模糊处理得到模糊图像，使用原始图像减去模糊图 像得到模板图像；根据当前图像的亮度级别及其图像锐化级别和图像锐化阀值对模板图像 进行增强得到增强模板图像；将原始图像与增强模板图像进行相加得到目标图像。
[0007] 优选的，所述根据视频图像的亮度统计信息确定视频图像锐化级别和锐化阀值， 具体包括：
[0008] 在标准灯箱中进行亮度测试，统计不同照度下视频图像的亮度信息，确定视频图 像锐化级别和锐化阀值初值；在实际环境中进行验证，校正初值，得到最终的锐化级别和锐 化阀值。
[0009] 优选的，所述将原始图像进行模糊处理得到模糊图像，其模糊处理的方法具体包 括：利用高斯模糊的方法，将原始图像进行模糊处理；或者，利用均值滤波的方法，将原始 图像进行模糊处理。
[0010] 优选的，所述使用原始图像减去模糊图像得到模板图像，具体包括：
[0011] 将原始图像中像素点的灰度值减去模糊图像中处于相同坐标位的像素点的灰度 值，在完成图像中所有像素点的灰度值相减运算后，由其相减结果值作为各像素点的灰度 值构成模板图像。
[0012] 优选的，根据当前图像的锐化级别按像素对模板图像进行增强，具体包括：
[0013] 根据当前的锐化级别确定图像增强因子，对所述的模板图像逐像素扫描，对大于 等于阀值的像素，使用增强因子进行增强。
[0014] 另一方面，本发明实施例还提供了一种视频图像锐化装置，所述装置包括图像获 取单元、级别确定单元、模板生成单元和锐化处理单元：
[0015] 所述图像获取单元，用于获取视频图像的亮度图像作为原始图像；级别确定单元， 用于根据视频图像的亮度信息确定视频图像锐化级别和锐化阀值；模板生成单元，用于将 原始图像进行模糊处理得到模糊图像，使用原始图像减去模糊图像得到模板图像；根据当 前图像的亮度级别及其图像锐化级别和图像锐化阀值对模板图像进行增强得到增强模板 图像；锐化处理单元，用于将原始图像与增强模板图像进行相加得到目标图像。
[0016] 优选的，所述级别确定单元根据视频图像的亮度信息确定视频图像锐化级别和锐 化阀值，具体包括：在标准灯箱中进行亮度测试，统计不同照度下视频图像的亮度信息，确 定视频图像锐化级别和锐化阀值初值；在实际环境中进行验证，校正初值，得到最终的锐化 级别和锐化阀值。
[0017] 优选的，所述将原始图像进行模糊处理得到模糊图像，其模糊处理的方法具体包 括：
[0018] 利用高斯模糊的方法，将原始图像进行模糊处理；或者，利用均值滤波的方法，将 原始图像进行模糊处理。
[0019] 优选的，所述使用原始图像减去模糊图像得到模板图像，具体包括：
[0020] 模板生成单元将原始图像中像素点的灰度值减去模糊图像中处于相同坐标位的 像素点的灰度值，在完成图像中所有像素点的灰度值相减运算后，由其相减结果值作为各 像素点的灰度值构成模板图像。
[0021] 优选的，根据当前图像的锐化级别按像素对模板图像进行增强，具体包括：
[0022] 模板生成单元根据当前的锐化级别确定图像增强因子，对所述的模板图像逐像素 扫描，对大于等于阀值的像素，使用增强因子进行增强。
[0023] 本发明实施例提供的一种视频图像自动锐化方法的有益效果包括：本发明提供的 技术方法能够根据当前视频图像的亮度信息自动调整视频图像锐化级别与锐化阀值，能够 在光照充分的环境下增强视频图像的边缘和细节，能够在低照度环境下，避免噪声在锐化 处理过程中被过度放大而影响视频质量。
【附图说明】
[0024] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述 中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些 实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附 图获得其他的附图。
[0025] 图1是本发明实施例提供的一种视频图像锐化方法的流程图；
[0026] 图2是本发明实施例提供的一种锐化级别选择流程图；
[0027] 图3是本发明实施例提供的一种视频图像锐化方法的流程图；
[0028] 图4是本发明实施例提供的一种视频图像锐化装置的结构图；
[0029] 图5是本发明实施例提供的一种视频图像锐化装置的结构图。
【具体实施方式】
[0030] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。
[0031] 为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
[0032] 实施例一
[0033] 图1给出了本发明实施例提供的视频图像自动锐化方法的流程图，为了便于说明 仅给出了与本发明实施例相关的部分。
[0034] 本实施例提供的视频图像自动锐化方法包括下述步骤：
[0035] 在步骤201中，获取视频图像的亮度图像作为原始图像。
[0036] 由于人眼对亮度信息更加敏感，本实施例只描述对亮度图像的处理，可以按照相 同的方式对色度图像进行处理。采集到视频图像后，从采集到的视频图像中提取亮度图像， 作为原始图像，记为f〇(x，y)。
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