明(míng)景視(shì)頻(pín)圖像處理系統——北京明(míng)景科技

• 2019/08/13

一(yī)、系統介紹

明(míng)景視(shì)頻(pín)圖像處理系統針對模糊的圖像，用不同的方法使圖像清晰化。以輔助應用人(rén)員(yuán)更好的挖掘圖像中有用信息，如(rú)車輛牌照号、人(rén)臉信息、外(wài)觀特征等。除了(le)手工(gōng)設置圖像處理參數(shù)外(wài)，系統可(kě)以通(tōng)過遍曆方式，自(zì)動尋找最優算法參數(shù)，從(cóng)而達到理想處理效果。支持照度校正、環境問(wèn)題處理、特定模糊處理、色彩增強處理、影像模式轉換、任意模糊恢複、噪聲處理、高級影像放大、輪廓析出處理。

二、影像處理

影像處理（MJImageProc.exe）模塊可(kě)以合并使用也可(kě)以單獨使用，在整個系統中該模塊可(kě)以對選擇的線索圖像進行(xíng)處理，并且可(kě)以通(tōng)過“撤銷”功能(néng)取消失誤或者不理想的操作(zuò)，更好的後續分析圖像中的感興趣區(qū)域。在使用需要(yào)算法支持的功能(néng)時(shí)（如(rú)降噪、去模糊）靈活運用放大縮小和(hé)裁剪功能(néng)，達到用最短的時(shí)間(jiān)獲得圖片中的有用信息。

影像處理模塊安裝菜單分布，主要(yào)包括影像調整、圖像降噪、圖像增強、去模糊、超分辨率、圖像矯正、輪廓析出等模塊。在程序上(shàng)方有快(kuài)捷的工(gōng)具條，見(jiàn)下(xià)圖：

在左側邊欄有工(gōng)具欄（可(kě)浮動），見(jiàn)下(xià)圖：

工(gōng)具主界面如(rú)下(xià)圖所示：

三、主要(yào)功能(néng)模塊

1、影像調整模塊

    模塊截圖：

對比度亮度：

對比度、亮度調節可(kě)以根據圖像源文件的性能(néng)，調節相應的對比度、亮度參數(shù)，以達到改善圖像質量的目的，依賴于對比度、亮度兩個參數(shù)的調節。

色調、飽和(hé)度、亮度：

圖像色調、飽和(hé)度、亮度調節改善圖像的視(shì)覺效果，方便後續的視(shì)頻(pín)處理。

圖像銳化：

圖像銳化更好的呈現出圖像的細節，使模糊圖像特點更加鮮明(míng)

圖像白平衡：

圖像白平衡還原圖像中真實的色彩信息，去除由攝像機自(zì)身帶來的圖像色彩幹擾。

直方圖均衡化：

直方圖均衡化擴展視(shì)頻(pín)（圖像）整體上(shàng)的亮度分布。

顔色轉換：

顔色轉換根據所選顔色空間(jiān)的類型，獲取相應的圖像數(shù)據信息。

轉換方式整型标量，範圍為(wèi)0-8，分别代表H（色調）S（飽和(hé)度）、V（亮度）、R（紅(hóng)）、G（綠(lǜ)）、B（藍(lán)）、Y（灰色）、Cb、Cr（兩個色差信号）。

垂直鏡像、水平鏡像：

水平鏡像完成視(shì)頻(pín)數(shù)據的左右倒置。

垂直鏡像完成視(shì)頻(pín)數(shù)據的上(shàng)下(xià)倒置。

旋轉：

旋轉可(kě)以完成視(shì)頻(pín)任意角度的旋轉。

2、圖像降噪

該模塊包含圖像處理中降噪的幾種常用方式，模塊截圖如(rú)下(xià)：

最大值降噪：當前點位置像素值用其鄰域像素的最大值代替。

最小值降噪：當前點位置像素值用其鄰域像素得最小值代替。

均值降噪：當前點位置像素值用其鄰域像素均值代替。

中值降噪：當前點位置像素值用其鄰域像素中值代替。

倒梯度降噪：對椒鹽噪聲的降噪效果最好。倒梯度降噪—當前點像素值用鄰域像素與自(zì)身像素的加權平均得到，加權值由自(zì)身像素和(hé)鄰域像素的梯度倒數(shù)得到。

高通(tōng)濾波：是一(yī)種過濾方式，規則為(wèi)高頻(pín)信号能(néng)正常通(tōng)過，而低(dī)于設定臨界值的低(dī)頻(pín)信号則被阻隔、減弱。

低(dī)通(tōng)濾波：是一(yī)種過濾方式，規則為(wèi)低(dī)頻(pín)信号能(néng)正常通(tōng)過，而超過設定臨界值的高頻(pín)信号則被阻隔、減弱。

3、圖像增強

根據使用需求，該模塊主要(yào)包括圖像去霧、白天增強、低(dī)照度增強，模塊截圖如(rú)下(xià)：

圖像去霧：

圖像去霧方法可(kě)以和(hé)圖像對比度、圖像銳化綜合使用，達到最佳的視(shì)覺效果。

白天增強：

白天增強的效果依賴于四個參數(shù)，最大尺度、尺度數(shù)量、尺度分布和(hé)對比參數(shù)。首先調節最大尺度，該值默認為(wèi)240，一(yī)般調整值大于100；其次調整尺度數(shù)量，随着尺度的增加，算法耗時(shí)變長(cháng)，默認取值為(wèi)3，；尺度分布有三項選擇，代表最小尺度和(hé)最大尺度之間(jiān)選擇尺度的分布情況，0代表平均分布、1代表偏低(dī)（選擇尺度趨于最小尺度）、2代表偏高（選擇尺度趨于最大尺度）。最後根據效果像調整對比參數(shù)，對比參數(shù)取值越小，效果圖像對比度越大。

低(dī)照度增強：

低(dī)照度增強可(kě)以将光(guāng)線暗的圖像調整為(wèi)最佳的視(shì)覺效果。

4、圖像去模糊

該模塊針對使用情況，給出叠代反投影算法、維納濾波、直線運動去模糊、散焦模糊、任意模糊等功能(néng)模塊，見(jiàn)下(xià)圖：

運動去模糊效果依賴于三個參數(shù)，運動速度、運動角度、銳度。每個條件後遍曆按鈕，都(dōu)會按照條件的取值範圍分段嘗試，并在彈出的列表中顯示結果，需要(yào)用戶從(cóng)中選擇出最佳結果。待全部條件确認完畢後，點擊确認按鈕，等待處理結果。由于運動去模糊本身的複雜(zá)性，這(zhè)裏需要(yào)一(yī)定的時(shí)間(jiān)去獲取去模糊的效果圖像。

建議(yì)使用方法：首先裁剪出模糊的部分，然後點擊“屏幕取值”然後在圖片上(shàng)點擊移動，生成的圓半徑為(wèi)運動的大小，綠(lǜ)色的半徑對應運動方向。可(kě)以在圖上(shàng)選擇一(yī)條明(míng)顯由運動産生的條紋，使綠(lǜ)色線與運動方向一(yī)緻。确定運動方向後可(kě)以點擊運動速度右側的“遍曆”按鈕，生成不同的結果，在結果中選擇相對清楚的再做(zuò)下(xià)一(yī)步處理。

5、畫(huà)面矯正

該模塊主要(yào)是針對魚眼圖像進行(xíng)修複，根據魚眼圖像的分類包括俯視(shì)魚眼圖像和(hé)平視(shì)魚眼圖像矯正兩個部分。

俯視(shì)魚眼圖像

俯視(shì)魚眼圖像如(rú)圖所示：

魚眼圖像展開(kāi)圖如(rú)圖所示：

俯視(shì)魚眼圖像矯正，将一(yī)幅360角度圖像展開(kāi)成為(wèi)平面全景圖像。

平視(shì)魚眼圖像

平視(shì)魚眼圖像如(rú)圖所示：  

矯正效果：

平面魚眼圖像矯正效果依賴于角度信息，角度反應魚眼圖像“凸”的程度，上(shàng)圖給定魚眼圖像在139角度的最佳矯正效果，拖動角度滑塊可(kě)以看(kàn)出變化的魚眼矯正圖像。

6、輪廓析出

輪廓析出即将圖像的細節信息凸顯出來，該模塊給的是邊緣信息，主要(yào)包括圖像邊緣求取的常用方式，模塊圖如(rú)下(xià)：

Sobel邊緣檢測：

Sobel邊緣檢測效果依賴于核寬度，調節核寬度獲取最佳的邊緣信息，默認值為(wèi)3，調節核滑塊，可(kě)以得到不同的邊緣檢測效果。

Laplacian邊緣檢測：

Laplacian邊緣檢測效果依賴于核寬度，調節核寬度獲取最佳的邊緣信息，默認值為(wèi)3，調節核滑塊，可(kě)以得到不同的邊緣檢測效果。

Canny邊緣檢測：

Canny邊緣檢測效果依賴三個參數(shù)，連通(tōng)阈值、分割阈值和(hé)核寬度。首先核寬度代表像素模闆運算的鄰域範圍，一(yī)般取為(wèi)3；其次分割阈值完成初始的邊緣分割；再次連通(tōng)阈值完成後續的邊緣鏈接，通(tōng)常分割阈值大于連通(tōng)阈值。

Log邊緣檢測：

Log邊緣檢測依賴于四個參數(shù)，高斯核寬，X方差（水平方向方差）、Y方差（垂直方向方差）以及本身的Log核寬。首先給定高斯核寬度，默認取值為(wèi)3；其次調節X、Y方差；最後調節Log核寬，這(zhè)裏給的默認值為(wèi)1。

7.超分辨率

超分辨率是通(tōng)過軟件方法提高原有圖像得分辨率，就是通(tōng)過一(yī)系列得低(dī)分辨率得圖片來得到一(yī)副高分辨率圖片得過程就是超分辨率。

軟件超分辨率使用如(rú)下(xià)圖：

打開(kāi)超分辨率後，選擇3到8張圖片，選擇後進入以下(xià)界面：

默認照片為(wèi)選擇得第一(yī)張照片，我們點擊右上(shàng)角框選按鈕，并且在圖片上(shàng)選擇我們要(yào)提高分辨率得圖片，如(rú)下(xià)圖所示：

完成後點擊照片欄中後面得圖片，依次重複剛才的框選操作(zuò)，将所有圖片框選完後根據下(xià)面三個參數(shù)進行(xíng)選擇，調整好後點擊計算，即可(kě)得出結果：

注意：在該功能(néng)中選取得圖片應該為(wèi)連續得圖片，兩張圖片應該在兩幀之內(nèi)，角度也不要(yào)過大。