专利名称：一种自适应时空域累积滤波和色调映射的视频增强方法
技术领域：
本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种自适应时空域累积滤波和色调映射的视频增强方法。
背景技术：
视频监控在获取图像过程中会系统地引入噪声，特别是高斯加性噪声。同时由于低照度视频曝光不足，当客观环境亮度降低时读出噪声会随之增大。因此快速有效地滤除这些噪声，将图像中不易察觉的细节实时呈现出来，对视频监控尤为重要。Eric P. Bennett基于一种虚拟曝光相机概念模型，首先采用自适应时空域累积滤波方法去噪，然后采用一种色调映射函数进行亮度调整。这种自适应时空域累积滤波方法， 在对每一当前帧处理时，充分利用时域上相邻帧的信息，采用一个动态函数进行自适应滤波。并且针对图像中可能存在的散粒噪声，Eric P. Bennett提出了一种改进的灰度差计算方法，它在一定程度上克服了散粒噪声的影响。使用上述方法在处理低照度视频时，虽然能自适应滤波，但其具体增强效果不易控制。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种自适应时空域累积滤波和色调映射的视频增强方法。针对低照度视频噪声大、灰度值偏低的问题，提出了一种改进的自适应时空域累积滤波方法。对滤波后的视频，采用一种改进的分段色调映射函数进行亮度调整，改进后的方法对低照度视频增强效果比较明显。一种自适应时空域累积滤波和色调映射的视频增强方法，首先对视频提取出亮度，对亮度进行自适应时空域累积滤波；其次是对视频的色度进行提取，然后通过分段色调映射，最后再将亮度和色度两部分合成。自适应时空域累积滤波的操作过程如下自适应时空域累积滤波方法是基于经典的双边滤波而设计的，对当前像素点S，计算双边滤波中的亮度相似度因子g2的灰度差D (p，s)，表示为
权利要求
1.一种自适应时空域累积滤波和色调映射的视频增强方法，其特征在于，首先对视频提取出亮度，对亮度进行自适应时空域累积滤波；其次是对视频的色度进行提取，然后通过分段色调映射，最后再将亮度和色度两部分合成。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，自适应时空域累积滤波的操作过程如下 自适应时空域累积滤波方法是基于经典的双边滤波而设计的，对当前像素点s，计算双边滤波中的亮度相似度因子g2的灰度差D(p，s)，表示为
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，St印1中λ近似反映当前帧照度情况，并且由经验知，参数叫取么 取1.2。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，St印4中根据经验取值，Iii1,m2分别取0. 2、0. 4。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，色调映射方法的过程如下 由于滤波后的视频灰度值仍然偏低，所以采用一种色调映射函数为
6.如权利要求1或5所述的方法，其特征在于，在低照度环境，既存在曝光不足的区域也存在曝光过度的区域，同时它们的直方图峰值都近似接近于原点；这时需要针对像素值集中的区域进行拉伸以提高对比度，得到分段色调映射函数为
全文摘要
本发明公开了一种自适应时空域累积滤波和色调映射的视频增强方法。针对低照度视频噪声大、灰度值偏低的问题，提出了一种改进的自适应时空域累积滤波方法。对滤波后的视频，采用一种改进的分段色调映射函数进行亮度调整，改进后的方法对低照度视频增强效果比较明显。本发明不仅兼顾了图像去噪平滑效果、图像清晰程度和算法时间复杂度，而且由于此方法算法简单，不需要繁杂的迭代，用VC可以轻松实现，在视频监控中有较大的推广应用价值。
文档编号H04N7/26GK102348048SQ20111027507
公开日2012年2月8日 申请日期2011年9月16日 优先权日2011年9月16日
发明者林格, 王若梅, 罗笑南, 黄鹏 申请人:中山大学