視頻監控低照度圖像色彩還原方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及圖像處理領域，尤其涉及視頻監控低照度圖像色彩還原方法和裝置。
【背景技術】
[0002]在視頻監控的實際應用中，視頻監控場景的照明條件是變化無常的，對于一些非理想狀況:如雨天、霧天、晚間等獲取的視頻監控圖像質量會明顯下降，甚至難以分辨有效目標從而提取有用信息。目前低照度圖像色彩還原的常用方法有兩類:一類方法是找到合適的參考圖像，然后使用直方圖匹配的方法還原彩色信息，該類方法對于運動的監控場景效果并不理想，因其將運動部分也完全按照參考圖像特征進行排列，忽略了運動部分物體本身的特征。二類方法也是找到合適的參考圖像，將低照度監控圖像映射到RGB(紅、綠、藍三通道顏色)三個通道生成偽色彩融合圖像，轉換到YUV顏色空間(Y表示亮度，U、V表示色度)，最后將參考圖像的顏色信息傳輸至融合圖像，獲取彩色融合圖像，該方法缺點是融合后，背景區域圖像色彩的真實性都會存在問題。因此，如何在照明條件不夠理想的條件下，獲取到高質量的彩色視頻監控圖像成為亟待解決的問題。

【發明內容】

[0003]本發明的主要目的在于提供一種視頻監控低照度圖像色彩還原方法和裝置，旨在解決在照明條件不夠理想的條件下，獲取到高質量的彩色視頻監控圖像的問題。
[0004]為實現上述目的，本發明提供一種視頻監控低照度圖像色彩還原方法，所述視頻監控低照度圖像色彩還原方法包括以下步驟:
[0005]獲取與低照度圖像對應的正常照度的參考背景圖像，所述參考背景圖像與所述低照度圖像由視頻拍攝裝置在同一位置以同一拍攝角度拍攝而成；
[0006]提取所述低照度圖像的前景區域和背景區域；
[0007]對于所述背景區域，直接使用所述參考背景圖像的第一 UV分量(色度分量)數據替代所述低照度圖像的第二 UV分量數據，實現所述低照度圖像的色彩還原；
[0008]對于所述前景區域，提取所述參考背景圖像的主色調，生成第三UV分量數據，實現所述低照度圖像的色彩還原；
[0009]將處理后的所述前景區域和所述背景區域合成輸出。
[0010]優選地，所述獲取與低照度圖像對應的正常照度的參考背景圖像的步驟之前還包括:
[0011]建立各個拍攝角度的所述低照度圖像與正常照度的參考背景圖像的映射關系圖庫。
[0012]優選地，所述提取低照度圖像的前景區域和背景區域的步驟之前還包括:
[0013]提取所述低照度圖像Y分量(亮度分量)信息，對所述低照度圖像進行預處理。
[0014]所述提取監控圖像的前景區域和背景區域的步驟具體包括:
[0015]使用光流場運動檢測算法提取所述低照度圖像的前景區域和背景區域。
[0016]優選地，所述對于所述前景區域，提取所述參考背景圖像的主色調，生成第三UV分量數據，實現所述低照度圖像的色彩還原的步驟具體包括:
[0017]提取所述前景區域Y分量最多的像素點；
[0018]根據所述最多的像素點，查找所述參考背景圖像第三UV分量數據來確定主色調；
[0019]根據所述主色調選取所述參考背景圖像，使用基于YUV空間的色彩融合方式進行第三UV分量的色彩還原。
[0020]為了實現上述目的，本發明進一步提供一種視頻監控低照度圖像色彩還原裝置，所述視頻監控低照度圖像色彩還原裝置包括:
[0021]獲取模塊，用于獲取與低照度圖像對應的正常照度的參考背景圖像，所述參考背景圖像與所述低照度圖像由視頻拍攝裝置在同一位置以同一拍攝角度拍攝而成；
[0022]提取區域模塊，用于提取所述低照度圖像的前景區域和背景區域；
[0023]背景區域處理模塊，用于對所述背景區域進行處理，直接使用所述參考背景圖像的第一 UV分量數據替代所述低照度圖像的第二 UV分量數據，實現所述低照度圖像的色彩還原；
[0024]前景區域處理模塊，用于對所述前景區域進行處理，提取所述參考背景圖像主色調，生成第三UV分量數據，實現所述低照度圖像的色彩還原；
[0025]合成模塊，用于將處理后的所述前景區域和所述背景區域合成輸出。
[0026]優選地，所述視頻監控低照度圖像色彩還原裝置還包括:
[0027]映射模塊，用于建立各個拍攝角度的所述低照度圖像與正常照度的所述參考背景圖像的映射關系圖庫。
[0028]優選地，所述視頻監控低照度圖像色彩還原裝置還包括:
[0029]預處理模塊，用于提取所述低照度圖像Y分量信息，對所述低照度圖像進行預處理。
[0030]優選地，所述提取區域模塊，所述提取區域模塊，具體用于使用光流場運動檢測算法提取所述低照度圖像的前景區域和背景區域。
[0031]優選地，所述前景區域處理模塊包括:
[0032]像素提取單元，用于提取所述前景區域Y分量最多的像素點；
[0033]查找單元，用于根據最多的像素點，查找所述參考背景圖像第三UV分量數據來確定主色調；
[0034]還原單元，用于根據所述主色調選取所述參考背景圖像，使用基于YUV空間的色彩融合方式進行第三UV分量的色彩還原。
[0035]本發明提供的視頻監控低照度圖像色彩還原方法包括:獲取與低照度圖像對應的正常照度的參考背景圖像，所述參考背景圖像與所述低照度圖像由視頻拍攝裝置在同一位置以同一拍攝角度拍攝而成；提取所述低照度圖像的前景區域和背景區域；對于所述背景區域，直接使用所述參考背景圖像的第一 UV分量數據替代所述低照度圖像的第二 UV分量數據，實現所述低照度圖像的色彩還原；對于所述前景區域，提取所述參考背景圖像的主色調，生成第三UV分量數據，實現所述低照度圖像的色彩還原；將處理后的所述前景區域和所述背景區域合成輸出。本發明提供的視頻監控低照度圖像色彩還原方法所能實現的有益效果為即使在照明條件不夠理想的條件下，也可獲取到高質量的彩色視頻監控圖像。
【附圖說明】
[0036]圖1為本發明視頻監控低照度圖像色彩還原方法一實施例的流程示意圖；
[0037]圖2為圖1中步驟S400的細化流程示意圖；
[0038]圖3為本發明視頻監控低照度圖像色彩還原方法另一實施例的流程示意圖；
[0039]圖4為本發明視頻監控低照度圖像色彩還原裝置一實施例的功能模塊示意圖；
[0040]圖5為圖4中前景區域處理模塊的功能模塊示意圖。
[0041]本發明目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。
【具體實施方式】
[0042]應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0043]本發明提供一種視頻監控低照度圖像色彩還原方法，參照圖1，圖1為本發明視頻監控低照度圖像色彩還原方法一實施例的流程示意圖，在一實施例中，該視頻監控低照度圖像色彩還原方法包括以下步驟:
[0044]步驟S100、獲取與低照度圖像對應的正常照度的參考背景圖像，所述參考背景圖像與所述低照度圖像由視頻拍攝裝置在同一位置以同一拍攝角度拍攝而成。
[0045]低照度圖像指的是當被攝景物的光亮度低到一定程度而使攝像機輸出的視頻信號電平低到某一規定值時的景物光亮度值時，顯示出來的很難分辨出層次的、灰暗的圖像，比如說夜間無燈光時的監控圖像。正常照度圖像指在正常光亮度值下顯示的清晰圖像，比如說白天拍攝的正常圖像。獲取與夜間監控圖像場景相似的白天正常照度背景圖像，背景圖像的獲取使用間隔一段時間拍攝一次，相同角度圖像使用光流場運動檢測算法檢測前景與背景，檢測前景區域近乎為零，即為合格的背景圖像，將背景圖像存儲入庫并于拍攝角度建立映射關系，且映射關系圖庫中的圖像與低照度監控圖像大小相同。
[0046]步驟S200、提取所述低照度圖像的前景區域和背景區域。
[0047]使用光流場運動檢測算法將低照度圖像分割為前景區域和背景區域，并分別提取前景區域和背景區域，其中，前景區域為運動對象區域，背景區域為靜止對象區域，不同運動對象所產生的光流場不同，同一運動特體所產生的光流場至少在局部連續，因