技术特征：
1.一种船用360全景影像系统的宽动态影像处理方法，其特征在于，包括：s1、在船舶航行过程中，采集船舶周边环境中动态范围的场景影像数据，并对采集的所述场景影像数据进行预处理；其中，同一场景下的所述场景影像数据包括若干个不同亮度的画面；s2、基于预处理后的所述场景影像数据，获取海上场景中的色度信息；s3、基于海上场景中的色度信息，得到所述场景影像数据的亮度图像，并基于所述亮度图像对所述海上场景中的色度信息进行更新；s4、对预处理后的所述场景影像数据中的每个像素分别进行饱和度、曝光度和对比度计算，生成所述场景影像数据的特征向量；s5、对预处理后的所述场景影像数据进行标记，基于所述场景影像数据的特征向量及标记值构建为训练样本，将所述训练样本输入支持向量回归svr模型，得到训练模型；s6、通过所述训练模型对所述场景影像数据的亮度图像进行重新排序，并对重新排序后的所述亮度图像进行图像融合；s7、将步骤s3中更新后的色度信息与步骤s6中融合后的亮度图像进行线性组合，得到船舶航行过程中周边环境的360全景影像。2.根据权利要求1所述的船用360全景影像系统的宽动态影像处理方法，其特征在于，所述s1中，采集船舶周边环境中动态范围的场景影像数据的过程中还包括夜视模式。3.根据权利要求2所述的船用360全景影像系统的宽动态影像处理方法，其特征在于，所述夜视模式采用主动夜视方法，所述主动夜视方法的实现步骤如下：在船舶航行过程中，利用红外发射器对海上目标物体进行照射，通过所述目标物体对红外线的反射，形成红外反射信号；利用接收装置接收所述红外反射信号，所述红外反射信号的光线波长为800～1000nm；通过摄像头中红外变相管的阴极面将接收到的所述红外反射信号由光学信号转化为电信号，形成所述目标物体的可见影像，即场景影像数据。4.根据权利要求3所述的船用360全景影像系统的宽动态影像处理方法，其特征在于，所述摄像头采用ccd传感器。5.根据权利要求1所述的船用360全景影像系统的宽动态影像处理方法，其特征在于，所述s2中，获取海上场景中的色度信息的具体方法包括：根据曝光度对所述场景影像数据进行排序；根据排序结果选取中间曝光度的两幅影像，并采用加权平均融合算法对选取的两幅影像进行融合，得到海上场景中的色度信息；其中，采用加权平均融合算法对选取的两幅影像进行融合如下式所示：f(m，n)＝w1a(m，n)+w2b(m，n)m＝1，2，...，m n＝1，2，...，n式中，(m，n)为影像中某点的像素，a(m，n)、b(m，n)为选取的两幅影像，f(m，n)为两幅影像的融合结果，w1为影像a(m，n)的权重系数，w2为影像b(m，n)的权重系数；m为影像中像素的行数，n为影像中像素的列数。6.根据权利要求1所述的船用360全景影像系统的宽动态影像处理方法，其特征在于，所述s3具体包括：基于海上场景中的色度信息r
s
，g
s
和b
s
获取亮度图像，亮度图像i
s
的获取如下式所示：
i
s
＝0.299
×
r
s
+0.587
×
g
s
+0.114
×
b
s
；基于所述亮度图像i
s
对海上场景中的色度信息r
s
，g
s
和b
s
进行更新，如下式所示：r
′
s
＝(r
s
/i
s
)
λ
g
′
s
＝(g
s
/i
s
)
λ
b
′
s
＝(b
s
/i
s
)
λ
式中，r
′
s
、g
′
s
、b
′
s
为更新后的色度信息，λ为饱和度调节参数。7.根据权利要求1所述的船用360全景影像系统的宽动态影像处理方法，其特征在于，所述s4中，所述场景影像数据的曝光度的计算包括：对所述场景影像数据的红色分量、绿色分量、蓝色分量分别进行高斯处理，对所述红色分量、绿色分量、蓝色分量的高斯处理结果进行乘积，得到所述场景影像数据的曝光度；所述场景影像数据的对比度的计算包括：通过laplaction滤波器对所述场景影像数据的亮度进行滤波，得到所述场景影像数据的对比度。8.根据权利要求1所述的船用360全景影像系统的宽动态影像处理方法，其特征在于，所述s5中，对预处理后的所述场景影像数据进行标记的方法包括：利用预处理后的所述场景影像数据中每个正态分布区域的索引值计算器输出标记的上边界值bound，如下式所示：式中，i表示索引值，q为场景影像数据的个数，bound(0)＝0，bound(q+1)＝0；预处理后的所述场景影像数据的标记值label的计算如下式所示：式中，com
i
(m，n)为区域i中像素的综合特征值，com
i
(m，n)＝s(m，n)
×
e(m，n)
×
c(m，n)；maxcom
i
、mincom
i
分别为区域i中像素的综合特征最大值、最小值。9.根据权利要求1所述的船用360全景影像系统的宽动态影像处理方法，其特征在于，所述s6具体包括：将所述场景影像数据的亮度图像输入所述训练模型，基于所述训练模型的支持向量回归输出对所述场景影像数据的亮度图像进行重新排序，得到其中，具有最小的支持向量回归输出，具有最大的支持向量回归输出，q为场景影像数据的个数；根据权重平均公式对重新排序后的所述亮度图像进行图像融合，融合后的亮度图像i
f
如下式所示：式中，w(i)为第i张亮度图像的权重。10.根据权利要求6所述的船用360全景影像系统的宽动态影像处理方法，其特征在于，
所述s7中，通过线性组合得到的船舶航行过程中周边环境的360全景影像如下式所示：r
out
＝r
′
s
×
i
f
g
out
＝g
′
s
×
i
f
b
out
＝b
′
s
×
i
f
式中，r
out
、g
out
、b
out
分别为所述360全景影像的红色分量、绿色分量、蓝色分量，i
f
为融合后的亮度图像。
技术总结
本发明公开一种船用360全景影像系统的宽动态影像处理方法，包括：采集船舶周边环境中动态范围的场景影像数据并进行预处理；基于预处理后的场景影像数据获取海上场景中的色度信息；基于色度信息得到场景影像数据的亮度图像，并基于亮度图像对色度信息进行更新；通过饱和度、曝光度和对比度计算生成场景影像数据的特征向量；对场景影像数据进行标记，基于特征向量及标记值构建为训练样本并输入SVR模型，得到训练模型；通过训练模型对亮度图像重新排序及图像融合；将更新后的色度信息与融合后的亮度图像进行线性组合，得到360全景影像。本发明能够全天候地获得高动态范围区域内的清晰影像画面，为智能船舶航行提供了安全的保障。障。障。
技术研发人员：董晓斐 王晓原 姜雨函 张朋元 李一 夏国强 杨顺利 桑文征
受保护的技术使用者：智慧航海（青岛）科技有限公司
技术研发日：2021.11.23
技术公布日：2022/3/1