一种夜视图像的优化装置及方法与流程

本发明涉及电力监测技术领域，尤其涉及一种夜视图像优化装置及方法。

背景技术：

近年来，图像融合技术被广泛应用到电力巡检图像、遥感图像以及多聚焦图像等技术领域，这是由于图像融合技术具有显著改善图像质量、提高图像稳定性、丰富图像信息、提高图像精确度与可靠性、实现实时动态监测、同时通过减少输入输出图像数据间的视觉信息冗余来提升系统的效率和降低系统的成本等优点。

双眼竞争是指当双眼所呈现的图像不一致而无法形成单一、稳定的知觉进而造成知觉动态交替变化的现象，例如某个时刻对左眼的图像形成清晰的知觉，而右眼的视觉刺激被抑制；下一个时刻则相反；来自双眼的视觉刺激均力争处于知觉主导地位。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明所解决的技术问题是提供一种夜视图像的优化装置及方法，其利用双目竞争特性合成夜视图像，充分模拟人眼的感知机理，捕获立体图像的视觉感知特性，达到了优化夜视图像质量的目的。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案内容具体如下：

一种夜视图像的优化装置，包括依次电性连接的双目夜视仪、图像处理模块、数据处理模块以及图像合成模块；所述双目夜视仪用于采集输电线路夜间巡视图像的左、右视图原始图像；所述图像处理模块用于对左、右视图原始图像进行预处理；所述数据处理模块用于计算左、右视图图像空间活动性；所述图像合成模块用于合成夜视图像。

本发明还公开了一种夜视图像优化方法，包括如下步骤：

s1：利用双目夜视仪采集输电线路夜间巡视图像的左、右视图原始图像；

s2：利用图像处理模块分别对左、右视图原始图像进行预处理以得到左、右视图图像；

s3：利用数据处理模块分别计算左、右视图图像的空间活动性；

s4：基于用双目竞争特性，所述图像合成模块利用左、右视图图像的空间活动性将左、右视图图像合成为夜视图像。

进一步地，利用图像处理模块分别对左、右视图原始图像进行预处理，得到左、右视图图像具体通过如下步骤实现：

s21：分别对左、右视图原始图像进行均值滤波处理；

s22：分别对步骤s21中的处理结果进行伽马校正，并得到左、右夜视图像。

进一步地，利用数据处理模块分别计算左、右视图图像的空间活动性具体通过如下步骤实现：

s31：在左、右视图图像上，分别以n×n的窗口逐像素、逐行从左向右移动，并得到c个左视图图像块和c个右视图图像块，其中：c为大于1的自然数；

s32：获取每个左视图图像块以及每个右视图图像块中心位置的像素；

s33：分别计算每个左、右视图像块中心位置与该图像块内其他位置像素的方差，并得到每个左视图图像块中心位置与该图像块内其他位置像素的方差的集合以及每个右视图图像块中心位置与该像块内其他位置像素的方差的集合；

s34：分别利用每个左视图图像块中心位置与该图像块内其他位置像素的方差以及每个右视图图像块中心位置与该图像块内其他位置像素的方差计算左视图和右视图的空间活动性。

更进一步地，在步骤s33中，每个左视图图像块中心位置的像素为每个右视图图像像块中心位置的像素为：其中：sl(i)表示第i个左视图图像块的中心位置的像素，sr(i)表示第i个右视图图像块的中心位置的像素。

更进一步地，在步骤s4中，基于双目竞争特性，利用左视图和右视图的空间活动性将左、右视图图像合成为夜视图像的具体方法是：

其中：o是夜视图像，c＝0.1，di是左视图像素点到右视图像素点的视差，且di为不为0的常数，ε[sl(i)]是左视图的空间活动性，ε[sr(i)]是右视图的空间活动性，il(i)表示左视图，ir(i)是表示右视图。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明公开了一种夜视图像的优化装置及方法，其充分利用了双目竞争特性，模拟了人眼的立体感知过程，较好地融入了立体图像的视差，不仅可以改善立体图像的视觉舒适度、而且还可以减少视差改变所导致的立体感削弱，从而提升夜视图像质量。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本发明所述的夜视图像的优化装置的结构示意图；

图2为本发明所述的夜视图像的优化方法的流程示意图；

其中，图1中的附图标记为：

1、双目夜视仪；2、图像处理模块；3、数据处理模块；4、图像合成模块。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：

如图1所示的是本发明所述的夜视图像的优化装置的结构示意图，其包括依次电性连接的双目夜视仪1、图像处理模块2、数据处理模块3以及图像合成模块4；所述双目夜视仪1用于采集输电线路夜间巡视图像的左、右视图原始图像；所述图像处理模块2用于对左、右视图原始图像进行预处理；所述数据处理模块2用于计算左、右视图图像空间活动性；所述图像合成模块4用于合成夜视图像。

如图2所示的是本发明所述的夜视图像的优化方法，其包括如下步骤：

s1：利用双目夜视仪采集输电线路夜间巡视图像的左、右视图原始图像；

s2：利用图像处理模块分别对左、右视图原始图像进行预处理以得到左、右视图图像；

s3：利用数据处理模块分别计算左、右视图图像的空间活动性；

s4：基于用双目竞争特性，所述图像合成模块利用左、右视图图像的空间活动性将左、右视图图像合成为夜视图像。

作为进一步优选的实施方式，利用图像处理模块分别对左、右视图原始图像进行预处理，得到左、右视图图像具体通过如下步骤实现：

s21：分别对左、右视图原始图像进行均值滤波处理；

s22：分别对步骤s21中的处理结果进行伽马校正，并得到左、右夜视图像。

进一步地，利用数据处理模块分别计算左、右视图图像的空间活动性具体通过如下步骤实现：

s31：在左、右视图图像上，分别以n×n的窗口逐像素、逐行从左向右移动，并得到c个左视图图像块和c个右视图图像块，其中，n是大于1的自然数，具体根据左、右夜视图像的大小确定；c是大于1的自然数，具体根据左、右夜视图像的大小确定；

s32：获取每个左视图图像块以及每个右视图图像块中心位置的像素；

需要说明的是，在本发明中，每个左视图图像块中心位置的像素为每个左视图图像块中心位置的像素为其中：sl(i)表示第i个左视图图像块的中心位置的像素，sr(i)表示第i个右视图图像块的中心位置的像素；c为大于1的自然数。

s33：分别计算每个左、右视图像块中心位置与该图像块内其他位置像素的方差，并得到每个左视图图像块中心位置与该图像块内其他位置像素的方差的集合以及每个右视图图像块中心位置与该像块内其他位置像素的方差的集合；

在步骤s33中，每个左视图图像块中心位置与该图像块内其他位置像素的方差记为每个右视图图像块中心位置与该图像块内其他位置像素的方差记为则在本发明中，每个左视图图像块中心位置与该图像块其他位置像素的方差的集合为：每个右视图图像块中心位置与该图像块其他位置像素的方差的集合为：

s34：分别利用每个左视图图像块中心位置与该图像块内其他位置像素的方差以及每个右视图图像块中心位置与该图像块内其他位置像素的方差计算左视图和右视图的空间活动性，具体计算时，左视图的空间活动性为右视图的空间活动性为

在步骤s4中，基于双目竞争特性，利用左视图和右视图的空间活动性将左、右视图图像合成为夜视图像的具体方法是：

其中：o是夜视图像，c＝0.1，di是左视图像素点到右视图像素点的视差，且di为不为0的常数，ε[sl(i)]是左视图的空间活动性，ε[sr(i)]是右视图的空间活动性，il(i)表示左视图，ir(i)是表示右视图。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。