一种基于历史帧图像暗区直方图面积统计的智能增强方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种视频增强算法，特别是设及一种基于历史帖图像暗区直方图面积 统计的智能增强方法。
【背景技术】
[0002] 在安防领域，大多数相机里面已经集成了可调节亮度、对比度等增强算法，然而， 运些功能需要手动调整，无法满足复杂多变的实际应用环境。尤其是在摄像头较多的情况 下，手动调节每个摄像头的做法费时费力。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种对视频的历史帖图像暗区直方 图面积进行统计，分析得到下一帖是否需要进行增强的智能增强方法。
[0004] 本发明的目的是通过W下技术方案来实现的：一种基于历史帖图像暗区直方图面 积统计的智能增强方法，包括W下步骤：
[0005] Sl:抓取输入视频流中的每一帖图像；
[0006] S2:计算每一帖图像暗区直方图面积及图像均值；
[0007] 计算每一帖图像暗区直方图面积及图像均值都是在当前帖上计算得到的，当抓取 到视频流的第一帖后，计算第一帖图像暗区直方图面积及图像均值，并对标识位flag初始 化，初始化方法如下：
[000引（1)当第一帖图像暗区直方图面积小于第一阔值Xl，则flag = 0;
[0009 ] (2)当第一帖图像暗区直方图面积大于第二阔值X2，则flag = 1;
[0010] 其中，标识位flag是一个设定的符号，其值为0或者1;
[0011] S3:除第一帖外，检测到上一帖图像的标识位flag信息：
[0012] (1)上一帖标识位 flag= =0:
[0013] 在视频流中，当检测到上一帖标识位flag为0时，表明上一帖图像没有增强处理， 则统计当前帖之前连续N帖图像暗区直方图面积是否均小于第一阔值XI，如果满足要求，贝U 进入自适应伽马增强处理，根据当前帖图像均值选择相应伽马值进行伽马增强处理，并将 当前帖的标识位flag设为1;否则直接输出结果，并将标识位flag设为0;
[0014] (2)上一帖标识位 flag= = 1:
[0015] 在视频流中，当检测到上一帖标识位flag为1时，表明上一帖图像已经进行过增强 处理，则统计当前帖之前连续N帖图像暗区直方图面积是否均大于第二阔值X2,如果满足要 求，则退出增强处理并直接输出结果，并将当前帖的标识位flag设为0;否则保持之前的状 态不变，继续进行增强处理，根据当前帖图像均值选择相应伽马值进行伽马增强处理，并将 标识位flag设为1。
[0016] 所述第一阔值Xl的取值范围为:0.15~0.31，第二阔值X2的取值范围为：0.23~ 0.55。
[0017]所述自适应伽马增强处理为多组伽马增强处理，将多组伽马值与不同照度环境一 一对应，其对应关系为：
[001 引 gama=(0.5*M+6.4)/64
[0019]其中，M为图像均值，表示不同照度环境，gama为伽马值，0.5为增益系数，6.4为偏 移系数，64为归一化系数，当图像均值范围在[0,64]区间变化时，其伽马值的范围为[0.1， 0.6]。
[0020] 所述伽玛增强的方法为:F(x，y)=f(x，y)gama，其中，f(x，y)为原始图像，F(x，y)为 增强图像，gama为伽马值。
[0021] 求图像均值的方法为全局均值、分块均值、区域均值。
[0022] 所述N的计算方法为：
[0023] N=^fps
[0024] 其中，N为帖数，t为时间单位(S )，取值范围为[0，3600 ]，f PS为视频帖率。
[0025] 所述图像暗区直方图面积的计算方法为：
[0026] (1)统计图像各灰度级的像素数目111，1 = 0，1...，心1，其中1^为灰度总级数；
[0027] (2)计算图像暗区灰度级的占空比P，P= ；!>)///，阳判，n为图像的总像素 .0 / 数目；
[00%] (3)计算图像暗区直方图面积：l-p。
[0029] 本发明的有益效果是:本发明经过实测，在夜间等低照度环境中，需要增强时，可 W通过算法自适应的开启增强功能，在光线较强的情况下自动关闭增强功能，使许多低照 度增强类算法可W通过该智能模式自动开启和关闭。
[0030] 本发明主要是统计视频图像的暗区直方图面积，通过该统计量来判断视频图像是 否需要做增强调节，该统计量是基于真实图像的观察与实验得到的，通过设定两个阔值Xl 和X2,使得增强的开启不受外界干扰影响。
[0031 ]与现有技术相比，存在W下优势：
[0032] (1)智能增强框架整体稳定可靠。
[0033] (2)传统的图像亮度调节算法用一组曲线（伽马值是固定值)进行调节，效果较差 且应用范围有限，本发明将多组伽马值与不同照度环境一一对应，动态调整环境中的增强 效果。
[0034] (3)传统的图像增强算法硬件实现较难，而伽马调节可W采用查表实现，相比于传 统的直方图增强方法，速度快且实现简单。
[0035] (4)相对于硬件的自动增益方法，伽马调节使图像更柔和。
【附图说明】
[0036] 图1为本发明流程图。
【具体实施方式】
[0037] 下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于 W下所述。
[0038] 如图I所示，一种基于历史帖图像暗区直方图面积统计的智能增强方法，包括W下 步骤：
[0039] SI:抓取输入视频流中的每一帖图像；
[0040] S2:计算每一帖图像暗区直方图面积，并计算图像均值；
[0041] 所述图像暗区直方图面积的计算方法为：
[0042] (1)统计图像各灰度级的像素数目111，1 = 0，1...，心1，其中1^为灰度总级数；
[00创 （2)计算图像暗区灰度级的占空比P，P = V(":)/?，1￡阳64]，11为图像的总像素 0 / 数目；
[0044] (3)计算图像暗区直方图面积：1-P。
[0045] 计算每一帖图像暗区直方图面积和图像均值都是在当前帖上计算得到的，当抓取 到视频流的第一帖后，计算第一帖图像暗区直方图面积和图像均值，并对flag初始化，初始 化方法如下：
[0046] (1)当第一帖图像暗区直方图面积小于第一阔值Xl，则f Iag = O;
[0047] (2)当第一帖图像暗区直方图面积大于第二阔值X2,则flag = l;
[0048] 注:flag是一个设定的符号，其值为0或者1，其存放位置可W是寄存器，也可W是 图像任何一个位置；
[0049] S3:除第一帖外，检测到上一帖图像的标识位flag信息：
[0化0] (1)上一帖标识位flag= =0:
[0051]在视频流中，当检测到上一帖标识位flag为0时，表明上一帖图像没有增强处理， 则统计当前帖之前连续N帖图像暗区直方图面积(需要存