一種基于圖像信息檢測(cè)的天氣識(shí)別方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于圖像信息檢測(cè)的天氣識(shí)別方法 及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域中，為了得到較佳的處理效果，需準(zhǔn)確提取所拍攝圖像的圖像 特征。然而，實(shí)際應(yīng)用中，受拍攝天氣等條件的影響，即使是同一拍攝物在不同的拍攝天氣 下拍攝得到的圖像所呈現(xiàn)的圖像特征也不相同，參見圖1，這四幅圖像分別是在晴天、霧霾 天、雨天和雪天拍攝天安門得到的圖像。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)上述四幅圖像進(jìn)行圖像特征提取時(shí)，通常會(huì)采用相同的圖像特征 提取方法提取圖像特征，而不考慮拍攝天氣對(duì)圖像特征提取的影響，這樣，往往會(huì)造成圖像 特征提取失敗，進(jìn)而影響后續(xù)依賴于圖像特征提取結(jié)果的各種計(jì)算機(jī)視覺應(yīng)用。
[0004] 因此，為了提高圖像特征的提取效果，能夠根據(jù)圖像的拍攝天氣有針對(duì)性的提取 圖像特征，有必要在進(jìn)行圖像特征提取之前識(shí)別出圖像的拍攝天氣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明實(shí)施例公開了一種基于圖像信息檢測(cè)的天氣識(shí)別方法及裝置，以能夠識(shí)別 出圖像的拍攝天氣，進(jìn)而便于后期應(yīng)用中能夠根據(jù)識(shí)別出的拍攝天氣有針對(duì)性的進(jìn)行處 理。
[0006] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例公開了一種基于圖像信息檢測(cè)的天氣識(shí)別方法， 所述方法包括：
[0007] 獲得待檢測(cè)圖像；
[0008] 按照針對(duì)不同預(yù)設(shè)類型的天氣對(duì)應(yīng)預(yù)設(shè)的多個(gè)第一預(yù)設(shè)算法，提取所述待檢測(cè)圖 像針對(duì)各個(gè)預(yù)設(shè)類型的天氣的多種第一圖像特征；
[0009] 將提取出的多種第一圖像特征，輸入至預(yù)設(shè)的多核分類器，該多核分類器根據(jù)輸 入的圖像特征進(jìn)行分類，識(shí)別所述待檢測(cè)圖像的拍攝天氣；
[0010] 其中，所述多核分類器為：針對(duì)拍攝天氣為不同預(yù)設(shè)類型的天氣，分別選取第一預(yù) 設(shè)數(shù)量個(gè)圖像樣本，分別針對(duì)每種預(yù)設(shè)類型的天氣的圖像樣本，按照預(yù)設(shè)類型的天氣對(duì)應(yīng) 的第一預(yù)設(shè)算法提取各個(gè)圖像樣本的第一圖像特征，根據(jù)預(yù)設(shè)的多核學(xué)習(xí)算法對(duì)所提取的 第一圖像特征進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)得到的針對(duì)預(yù)設(shè)類型的天氣的分類器。
[0011] 在本發(fā)明的一種具體實(shí)現(xiàn)方式中，所述預(yù)設(shè)類型的天氣包括以下幾種中的至少一 種：
[0012] 晴天、雨天、雪天、霧霾天。
[0013] 在本發(fā)明的一種具體實(shí)現(xiàn)方式中，在所述獲得待檢測(cè)圖像之后，還包括：
[0014] 按照第二預(yù)設(shè)算法，獲得所述待檢測(cè)圖像針對(duì)圖像對(duì)比度和/或圖像飽和度的第 二圖像特征；
[0015] 所述多核分類器通過以下方式獲得：
[0016] 針對(duì)拍攝天氣為不同預(yù)設(shè)類型的天氣，分別選取第一預(yù)設(shè)數(shù)量個(gè)圖像樣本，分別 針對(duì)每種預(yù)設(shè)類型的天氣的圖像樣本，按照預(yù)設(shè)類型的天氣對(duì)應(yīng)的第一預(yù)設(shè)算法提取各個(gè) 圖像樣本的第一圖像特征；
[0017] 按照所述第二預(yù)設(shè)算法，分別獲得上述所選取的各個(gè)圖像樣本針對(duì)圖像對(duì)比度和 /或圖像飽和度的第二圖像特征；
[0018] 根據(jù)預(yù)設(shè)的多核學(xué)習(xí)算法對(duì)所提取的第一圖像特征和所獲得的第二圖像特征進(jìn) 行機(jī)器學(xué)習(xí)，得到針對(duì)預(yù)設(shè)類型的天氣的多核分類器。
[0019] 在本發(fā)明的一種具體實(shí)現(xiàn)方式中，在所述預(yù)設(shè)類型的天氣包括晴天的情況下，提 取所述待檢測(cè)圖像針對(duì)晴天的圖像特征，包括：
[0020] 檢測(cè)所述待檢測(cè)圖像中的天空區(qū)域；
[0021] 提取所檢測(cè)到的天空區(qū)域的顏色信息；
[0022] 根據(jù)所提取的顏色信息，生成預(yù)設(shè)的第一維數(shù)的圖像特征；
[0023] 根據(jù)所述預(yù)設(shè)的第一維數(shù)的圖像特征，確定所述待檢測(cè)圖像針對(duì)晴天的圖像特 征。
[0024] 在本發(fā)明的一種具體實(shí)現(xiàn)方式中，所述基于圖像信息檢測(cè)的天氣識(shí)別方法還包 括：
[0025] 檢測(cè)所述待檢測(cè)圖像中的陰影區(qū)域；
[0026] 從檢測(cè)結(jié)果中選擇第二預(yù)設(shè)數(shù)量個(gè)陰影區(qū)域，其中，所述第二預(yù)設(shè)數(shù)量與預(yù)先構(gòu) 建的陰影集中所包含陰影區(qū)域的數(shù)量相等，所述預(yù)先構(gòu)建的陰影集為根據(jù)預(yù)先選擇的對(duì)比 強(qiáng)烈的陰影區(qū)域構(gòu)建的；
[0027] 分別在所述預(yù)先構(gòu)建的陰影集中查找所選擇的各個(gè)陰影區(qū)域的的鄰近陰影區(qū) 域；
[0028] 計(jì)算所選擇的陰影區(qū)域與所查找到的其鄰近陰影區(qū)域之間的平均距離；
[0029] 根據(jù)計(jì)算得到的平均距離生成預(yù)設(shè)的第二維數(shù)的圖像特征；
[0030] 所述根據(jù)所述預(yù)設(shè)的第一維數(shù)的圖像特征，確定所述待檢測(cè)圖像針對(duì)晴天的圖像 特征，包括：
[0031] 根據(jù)所述預(yù)設(shè)的第一維數(shù)的圖像特征和所述預(yù)設(shè)的第二維數(shù)的圖像特征，確定所 述待檢測(cè)圖像針對(duì)晴天的圖像特征。
[0032] 在本發(fā)明的一種具體實(shí)現(xiàn)方式中，在所述預(yù)設(shè)類型的天氣包括雨天的情況下，提 取所述待檢測(cè)圖像針對(duì)雨天的圖像特征，包括：
[0033] 根據(jù)預(yù)設(shè)的導(dǎo)向?yàn)V波算法獲得所述待檢測(cè)圖像的高頻分量信息；
[0034] 對(duì)所獲得的高頻分量信息進(jìn)行二值化處理；
[0035] 提取二值化處理后高頻分量信息的方向梯度直方圖HOG特征；
[0036] 根據(jù)預(yù)設(shè)的模板滑動(dòng)規(guī)則，將預(yù)設(shè)的HOG模板集中的模板與所提取的HOG特征進(jìn) 行匹配，得到各個(gè)匹配度；
[0037] 根據(jù)匹配結(jié)果，按照匹配度由高到低的順序，選擇第三預(yù)設(shè)數(shù)量個(gè)匹配度在所提 取的HOG特征中對(duì)應(yīng)的HOG特征；
[0038] 根據(jù)所選擇的HOG特征，生成預(yù)設(shè)的第三維數(shù)的圖像特征；
[0039] 根據(jù)所述預(yù)設(shè)的第三維數(shù)的圖像特征，確定所述待檢測(cè)圖像針對(duì)雨天的圖像特 征。
[0040] 在本發(fā)明的一種具體實(shí)現(xiàn)方式中，在所述預(yù)設(shè)類型的天氣包括雪天的情況下，提 取所述待檢測(cè)圖像針對(duì)雪天的圖像特征，包括：
[0041] 檢測(cè)所述待檢測(cè)圖像中構(gòu)成雪花的像素點(diǎn)；
[0042] 根據(jù)上述檢測(cè)到的構(gòu)成雪花的像素點(diǎn)，生成預(yù)設(shè)的第四維數(shù)的圖像特征；
[0043] 根據(jù)所述預(yù)設(shè)的第四維數(shù)的圖像特征，確定所述待檢測(cè)圖像針對(duì)雪天的圖像特 征；
[0044] 其中，所述檢測(cè)所述待檢測(cè)圖像中構(gòu)成雪花的像素點(diǎn)，包括：
[0045] 檢測(cè)所述待檢測(cè)圖像中目標(biāo)像素點(diǎn)的灰度值是否大于所述待檢測(cè)圖像的平均灰 度值與預(yù)設(shè)的灰度閾值之和；
[0046] 若大于，判斷所述目標(biāo)像素點(diǎn)的灰度值是否滿足以下關(guān)系：
[0047] 與所述目標(biāo)像素點(diǎn)之間的距離<^"的像素點(diǎn)的灰度值等于所述目標(biāo)像素點(diǎn)的 灰度值，且^/iN<與所述目標(biāo)像素點(diǎn)之間的距離的像素點(diǎn)的灰度值不等于所述 目標(biāo)像素點(diǎn)的灰度值，其中，N為正整數(shù)；
[0048] 若滿足上述關(guān)系，判定所述目標(biāo)像素點(diǎn)是所述待檢測(cè)圖像中構(gòu)成雪花的像素點(diǎn)；
[0049] 若不滿足上述關(guān)系，判定所述目標(biāo)像素點(diǎn)不是所述待檢測(cè)圖像中構(gòu)成雪花的像素 點(diǎn)。
[0050] 在本發(fā)明的一種具體實(shí)現(xiàn)方式中，在所述預(yù)設(shè)類型的天氣包括霧霾天的情況下， 提取所述待檢測(cè)圖像針對(duì)霧霾天的圖像特征，包括：
[0051] 按照預(yù)設(shè)的比例調(diào)整所述待檢測(cè)圖像的尺寸；
[0052] 將調(diào)整尺寸后的圖像劃分為預(yù)設(shè)尺寸的圖像塊；
[0053] 獲得各個(gè)圖像塊的暗通道信息；
[0054] 根據(jù)所獲得的暗通道信息生成預(yù)設(shè)的第五維數(shù)的圖像特征；
[0055] 根據(jù)所述預(yù)設(shè)的第五維數(shù)的圖像特征，確定所述待檢測(cè)圖像針對(duì)霧霾天的圖像特 征。
[0056] 在本發(fā)明的一種具體實(shí)現(xiàn)方式中，所述根據(jù)所獲得的暗通道信息生成預(yù)設(shè)的第五 維數(shù)的圖像特征，包括：
[0057] 根據(jù)所獲得的暗通道信息，計(jì)算各個(gè)圖像塊的暗通道信息均值；
[0058] 根據(jù)各個(gè)圖像塊的暗通道信息均值，生成預(yù)設(shè)的第五維數(shù)的圖像特征。
[0059] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例公開了一種基于圖像信息檢測(cè)的天氣識(shí)別裝置，