一种基于视频的隧道亮度检测方法与流程

技术特征：

1.一种视频图像的稳定性判断方法，其特征在于，所述视频图像的稳定性判断采用如下公式，

${\mathrm{MSE}}_R=\sqrt{\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{(R_i-\stackrel{\‾}{R_t})}^2}$

${\mathrm{MSE}}_G=\sqrt{\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{(G_i-\stackrel{\‾}{G_t})}^2}$

${\mathrm{MSE}}_B=\sqrt{\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{(B_i-{\stackrel{\‾}{B}}_t)}^2}$

$MSE=\sqrt{\frac{1}{3}({\mathrm{MSE}}_R^2+{\mathrm{MSE}}_G^2+{\mathrm{MSE}}_B^2)}$

其中，R、G、B代表视频图像每个像素点的红、绿、蓝三个颜色分量，MSE表示采集的视频图像的三个颜色分量总均方差，MSE_R表示视频图像每个像素颜色分量R的均方差，MSE_G表示视频图像每个像素颜色分量G的均方差，MSE_B表示视频图像每个像素颜色分量B的均方差，i表示采集的视频图像中第i帧图像,i＝1,2,3,…,n，n≥1，R_i、G_i、B_i分别为第i帧图像所有像素点的R、G、B的值，分别为采集的视频图像中所有图像的R_i、G_i、B_i的均值；

若MSE、MSE_R、MSE_G和MSE_B值均小于0.5，则采集的视频图像稳定性满足要求，为稳定的视频图像，否则重新采集视频图像。

2.一种基于视频的隧道亮度检测方法，其特征在于，该检测方法包括：

步骤一，采集视频图像，采用权利要求1所述方法判断视频图像的稳定性，得到稳定的视频图像；

步骤二，提取稳定的视频图像的初始彩色背景图像；

步骤三，计算光源亮度值L，具体包括：

对步骤二的初始彩色背景图像采用恒定间隔两行两列像素计算法，将初始彩色背景图像划分为多个检测区域，任意检测区域中的任意图像像素点以(x_p,y_q)表示，进行初始彩色背景图像亮度值T计算，T的计算采用如下公式，

$T=\frac{\underset{p=p+2}{\overset{x_r}{\underset{p=x_l}{\Σ}}}\underset{q=q+2}{\overset{y_t}{\underset{q=y_b}{\Σ}}}T(x_p,y_q)}{INT\[(y_t-y_b+1)/2\]*-INT\[(x_r-x_l+1)/2\]}$

其中，T(x_p,y_q)表示检测区域图像像素点(x_p,y_q)的图像亮度值，y_t表示每个检测区域上边缘的图像像素均值，y_b表示每个检测区域下边缘的图像像素均值，x_l表示每个检测区域左边缘的图像像素均值，x_r表示每个检测区域右边缘的图像像素均值，p和q取值为自然数，INT[]表示对括号里面的式子进行取整；

依据视频图像亮度检测算法计算隧道亮度值L，采用的计算模型为，

3.如权利要求2所述基于视频的隧道亮度检测方法，其特征在于，获取稳定的视频图像后，需要通过稳定的视频图像对摄像机进行畸变校正处理。

4.如权利要求2所述基于视频的隧道亮度检测方法，其特征在于，所述对摄像机进行畸变校正处理是采用棋盘格标定法，选稳定的视频图像中50帧图像进行摄像机标定。

5.如权利要求3所述基于视频的隧道亮度检测方法，其特征在于，对摄像机进行畸变校正处理后需进行摄像机传感器的均匀性校正。

6.如权利要求5所述基于视频的隧道亮度检测方法，其特征在于，所述摄像机传感器的均匀性校正，具体步骤为：将稳定的视频图像分为个面积相同的子区域，(j,k)表示由个子区域形成的任意区域，j∈ζ且ζ和为自然数，以稳定的视频图像中心为基准，进行摄像机传感器的均匀性校正，采用的公式如下，

其中，K_R(j,k)、K_G(j,k)、K_B(j,k)分别为任意区域(j,k)对应的R、G、B的校正系数，R(j,k)、G(j,k)、B(j,k)分别表示任意区域(j,k)的R、G、B值。

7.如权利要求2所述基于视频的隧道亮度检测方法，其特征在于，采用中值滤波统计法提取稳定的视频图像的初始彩色背景图像。

8.如权利要求7所述基于视频的隧道亮度检测方法，其特征在于，所述初始彩色背景图像是采用中值滤波方法在对100帧图像训练后得到的。

9.如权利要求2所述基于视频的隧道亮度检测方法，其特征在于，依据视频图像亮度检测算法得到光源亮度值L后对隧道亮度总均匀度U₀和中线亮度纵向均匀度U_m进行检测，采用的公式如下：

其中，L_min是所有子区域的最小亮度值的平均值，L_av是对所有子区域的平均亮度值求取的平均值，L^’_min是所有子区域的中线最小亮度值的平均值，L’_max为所有子区域的中线最大亮度值的平均值。