低環(huán)境照度下的彩色圖像質(zhì)量提升方法及其裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種低環(huán)境照度下的彩色圖像質(zhì)量提升方法及其裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著當(dāng)前視頻監(jiān)控技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)視頻監(jiān)控性能的要求也隨之越來(lái)越高，一方面要求在低環(huán)境照度下能夠有清晰干凈的畫(huà)質(zhì)表現(xiàn)，另一方面則要求監(jiān)控設(shè)備具有較好的隱蔽性，以避免對(duì)監(jiān)控目標(biāo)造成干擾。
[0003]傳統(tǒng)的依靠燈光補(bǔ)光的監(jiān)控設(shè)備必然會(huì)嚴(yán)重干擾到監(jiān)控的目標(biāo)，無(wú)法滿足對(duì)監(jiān)控設(shè)備隱蔽性的要求。基于此，現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)了采用紅外模式的監(jiān)控設(shè)備可以利用環(huán)境中或者自身補(bǔ)光的紅外光，達(dá)到在低環(huán)境照度條件下獲取明亮清晰畫(huà)質(zhì)圖像的目的，同時(shí)又由于紅外光具有不被肉眼可見(jiàn)的特點(diǎn)，不會(huì)對(duì)監(jiān)控目標(biāo)造成過(guò)多的干擾。但是本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，由于采用紅外模式，擷取的視頻圖像中的色彩通常與可見(jiàn)光條件下的真實(shí)色彩差別較大，所以現(xiàn)有技術(shù)中在低照度環(huán)境下采用紅外補(bǔ)光采集圖像時(shí)，通常采用黑白模式進(jìn)行圖像采集，從而失去了畫(huà)面中的彩色信息。
[0004]為了獲得低照度條件下的彩色圖像，現(xiàn)有技術(shù)提出了基于紅外光線下的白平衡技術(shù)以獲得彩色圖像，即在紅外條件下得到接近可見(jiàn)光環(huán)境下的物體真實(shí)色彩。但是由于紅外光線的反射和吸收與可見(jiàn)光不同，因此在現(xiàn)有的技術(shù)方案中，采用調(diào)整圖像白平衡的方式，依然無(wú)法解決紅外光存在時(shí)的偏色問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，本發(fā)明人想到:如果能夠?qū)⒒祀s了紅外光線的圖像通過(guò)一定的方法轉(zhuǎn)換成正常光照下的彩色圖像，同時(shí)由于又加入了紅外光線的照度，從而使得在低光照環(huán)境下不必大幅提高成本、采用更為昂貴的低照度感光器就可以擁有很好的圖像捕捉能力，同時(shí)還可以避免現(xiàn)有技術(shù)中基于紅外光線下的白平衡技術(shù)所帶來(lái)的偏色問(wèn)題?；诖?，本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種低環(huán)境照度下的彩色圖像質(zhì)量提升方法及其裝置。
[0006]本發(fā)明實(shí)施例采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0007]—種低環(huán)境照度下的彩色圖像質(zhì)量提升方法，包括:
[0008]初始化步驟:
[0009]分別采集一自然光照條件下的可見(jiàn)光圖像以及紅外補(bǔ)光條件下的混合光照?qǐng)D像；
[0010]對(duì)所述混合光照?qǐng)D像以及可見(jiàn)光圖像進(jìn)行圖像內(nèi)容匹配處理后，對(duì)經(jīng)匹配處理的兩幅圖像作差值計(jì)算以獲得紅外光照?qǐng)D像；
[0011]依據(jù)所述紅外光照?qǐng)D像以及可見(jiàn)光圖像計(jì)算出當(dāng)前混合光照?qǐng)D像中的紅外補(bǔ)光色彩分量IR與自然光照色彩RGB之間的函數(shù)關(guān)系IR = F(RGB)；
[0012]以及，圖像質(zhì)量提升處理步驟:
[0013]對(duì)采集的混合光照?qǐng)D像，依據(jù)其自然光照色彩RGB以及所述函數(shù)關(guān)系IR = F(RGB)得到每個(gè)像素點(diǎn)的紅外補(bǔ)光色彩分量IR，并將當(dāng)前混合光照?qǐng)D像每個(gè)像素點(diǎn)的自然光照色彩RGB值與紅外補(bǔ)光色彩分量IR分別進(jìn)行疊加處理得到彩色圖像。
[0014]優(yōu)選地，對(duì)所述混合光照?qǐng)D像以及可見(jiàn)光圖像進(jìn)行圖像內(nèi)容匹配處理之前，先分別對(duì)所述混合光照?qǐng)D像以及可見(jiàn)光圖像進(jìn)行降噪處理。
[0015]優(yōu)選地，依據(jù)所述紅外光照?qǐng)D像以及可見(jiàn)光圖像計(jì)算出當(dāng)前混合光照?qǐng)D像中的紅外補(bǔ)光色彩分量IR與自然光照色彩RGB之間的函數(shù)關(guān)系IR = F(RGB)的步驟包括:
[0016]依據(jù)所述紅外光照?qǐng)D像以及可見(jiàn)光圖像計(jì)算出當(dāng)前混合光照條件下的紅外光的比例；
[0017]依據(jù)所述紅外光的比例計(jì)算得到當(dāng)前混合光照?qǐng)D像中紅外補(bǔ)光色彩分量IR與自然光照色彩RGB之間的函數(shù)關(guān)系IR = F(RGB)。
[0018]一種低環(huán)境照度下的彩色圖像質(zhì)量提升裝置，包括:
[0019]采集模塊，用于分別采集一自然光照條件下的可見(jiàn)光圖像以及紅外補(bǔ)光條件下的混合光照?qǐng)D像；
[0020]第一圖像處理模塊，用于對(duì)所述混合光照?qǐng)D像以及可見(jiàn)光圖像進(jìn)行圖像內(nèi)容匹配處理后，對(duì)經(jīng)匹配處理的兩幅圖像作差值計(jì)算以獲得紅外光照?qǐng)D像；
[0021]擬合模塊，用于依據(jù)所述紅外光照?qǐng)D像以及可見(jiàn)光圖像計(jì)算出當(dāng)前混合光照?qǐng)D像中的紅外補(bǔ)光色彩分量IR與自然光照色彩RGB之間的函數(shù)關(guān)系IR = F(RGB)；
[0022]第二圖像處理模塊，用于對(duì)采集的混合光照?qǐng)D像，依據(jù)其自然光照色彩RGB以及所述函數(shù)關(guān)系IR = F(RGB)得到每個(gè)像素點(diǎn)的紅外補(bǔ)光色彩分量IR，并將當(dāng)前混合光照?qǐng)D像每個(gè)像素點(diǎn)的自然光照色彩RGB值與紅外補(bǔ)光色彩分量IR分別進(jìn)行疊加處理得到彩色圖像。
[0023]優(yōu)選地，所述采集模塊通過(guò)控制紅外濾光片的切換，以分別采集一自然光照條件下的可見(jiàn)光圖像以及紅外補(bǔ)光條件下的混合光照?qǐng)D像。
[0024]優(yōu)選地，所述第一圖像處理模塊對(duì)所述混合光照?qǐng)D像以及可見(jiàn)光圖像進(jìn)行圖像內(nèi)容匹配處理之前，先分別對(duì)所述混合光照?qǐng)D像以及可見(jiàn)光圖像進(jìn)行降噪處理。
[0025]優(yōu)選地，所述擬合模塊包括:
[0026]第一計(jì)算單元，用于依據(jù)所述紅外光照?qǐng)D像以及可見(jiàn)光圖像計(jì)算出當(dāng)前混合光照條件下的紅外光的比例；
[0027]第二計(jì)算單元，用于依據(jù)所述紅外光的比例計(jì)算得到當(dāng)前混合光照?qǐng)D像中紅外補(bǔ)光色彩分量IR與自然光照色彩RGB之間的函數(shù)關(guān)系IR = F(RGB)。
[0028]本發(fā)明解決了在有紅外光線輔助的混合光源條件下，對(duì)獲取的混合光照?qǐng)D像進(jìn)行圖像處理，以將偏色的圖像矯正為圖像亮度得到增強(qiáng)了且畫(huà)質(zhì)提升了的正常彩色圖像。采用本發(fā)明，在較低環(huán)境照度環(huán)境以及紅外補(bǔ)光的條件下，可以保證監(jiān)控設(shè)備對(duì)監(jiān)控目標(biāo)具有良好的隱蔽性，同時(shí)還可以得到畫(huà)質(zhì)得到提升了的彩色圖像。
【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的低環(huán)境照度下的彩色圖像質(zhì)量提升方法流程示意圖；
[0030]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的低環(huán)境照度下的彩色圖像質(zhì)量提升裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)異效果，下面將結(jié)合具體實(shí)施例以及附圖做進(jìn)一步的說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0033]本發(fā)明的核心思想是:首先采集一張沒(méi)有混合紅外光線的正常自然光照下的彩色圖像，然后再采集一張混合紅外光以及自然光光線的圖像，并將兩張圖像作匹配，找出各個(gè)匹配的像素點(diǎn)上在兩張圖像中分別對(duì)應(yīng)的正常色彩的RGB值以及混合光線圖像的RGB值，根據(jù)兩幅圖像的像素值可以得到紅外光照?qǐng)D像，并據(jù)此得到當(dāng)前混合光照?qǐng)D像中的紅外補(bǔ)光色彩分量IR與自然光照色彩RGB之間的函數(shù)關(guān)系。在完成所述初始化后，后續(xù)采集的任意一幀視頻圖像均可以依據(jù)所述函數(shù)關(guān)系直接進(jìn)行圖像處理，以獲得圖像質(zhì)量得到了提升了的彩色圖像。
[0034]具體地，如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種低環(huán)境照度下的彩色圖像質(zhì)量提升方法，包括:
[0035]S1、初始化步驟:
[0036]S11、分別采集一自然光照條件下的可見(jiàn)光圖像以及紅外補(bǔ)光條件下的混合光照?qǐng)D像；
[0037]S12、對(duì)所述混合光照?qǐng)D像以及可見(jiàn)光圖像進(jìn)行圖像內(nèi)容匹配處理后，對(duì)經(jīng)匹配處理的兩幅圖像作差值計(jì)算以獲得紅外光照?qǐng)D像；
[0038]S13、依據(jù)所述紅外光照?qǐng)D像以及可見(jiàn)光圖像計(jì)算出當(dāng)前混合光照?qǐng)D像中的紅外補(bǔ)光色彩分量IR與自然光照色彩RGB之間的函數(shù)關(guān)系IR = F(RGB)；
[0039]S2、以及，圖像質(zhì)量提升處理步驟:
[0040]對(duì)采集的混合光照?qǐng)D像，依據(jù)其自然光照色彩RGB以及所述函數(shù)關(guān)系IR = F(RGB)得到每個(gè)像素點(diǎn)的紅外補(bǔ)光色彩分量IR，并將當(dāng)前混合光照?qǐng)D像每個(gè)像素點(diǎn)的自然光照色彩RGB值與紅外補(bǔ)光色彩分量IR分別進(jìn)行疊加處理得到彩色圖像。假設(shè)當(dāng)前混合光照?qǐng)D像中某一像素點(diǎn)的值為R’ G’ B’，則在彩色圖像還原過(guò)程中，采用(R’ G’ B’)= (R GB)+F(RGB)，得到輸出彩色圖像在相應(yīng)像素點(diǎn)的RGB值。
[0041]在所述步驟S12中，對(duì)所述混合光照?qǐng)D像以及可見(jiàn)光圖像進(jìn)行圖像內(nèi)容匹配處理之前，考慮到當(dāng)前環(huán)境照度較低，因此可以先分別對(duì)所述混合光照?qǐng)D像以及可見(jiàn)光圖像進(jìn)行降噪處理。
[0042]在所述步驟S13中，本實(shí)施例中，依據(jù)所述紅外光照?qǐng)D像以及可見(jiàn)光圖像