[发明专利]基于相似场景的低照度监控图像增强方法

权利要求书

1.基于相似场景的低照度监控图像增强方法，用于提高视频监控中低照度图像的清晰度，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、获取与低照度监控图像场景相似的高照度图像构建相似场景图像库，且图像库中的图像与低照度监控图像大小相同；

步骤2、对低照度监控图像进行预处理以提高图像质量；

步骤3、在相似场景图像库中搜索与待增强的低照度监控图像最相似的图像作为参考图像，所述的与待增强的低照度监控图像最相似的图像为与待增强的低照度监控图像的像素差值和SAD最小的图像；所述的像素差值和SAD=Σi=1mΣj=1n(|r-r0|+|g-g0|+|b-b0|)]]>其中，r、g、b分别是待增强的低照度监控图像像素的R、G、B值；r₀、g₀、b₀分别是相似场景图像库中图像像素的R、G、B值；i、j分别表示像素的横、纵坐标；m是图像每一行中的像素数；n是图像每一列中的像素数；

步骤4、采用直方图匹配的方法，让待增强的低照度监控图像RGB分量的直方图分别与参考图像RGB分量的直方图匹配以增强低照度监控图像。

2.根据权利要求1所述的基于相似场景的低照度监控图像增强方法，其特征在于：

步骤1中获取与低照度监控图像场景相似的图像，应在良好光照条件下，一次拍摄至少10幅与低照度监控图像场景相似的图像。

3.根据权利要求1所述的基于相似场景的低照度监控图像增强方法，其特征在于：

步骤2中对低照度监控图像进行的预处理包括消除噪声、增强图像对比度。

4.根据权利要求1所述的基于相似场景的低照度监控图像增强方法，其特征在于：

步骤3进一步包括一下子步骤：

3.1获取待增强的低照度监控图像各像素的R、G、B值；

3.2针对相似场景图像库中各图像，分别获取其各像素的R、G、B值；

3.3分别计算相似场景图像库中各图像与待增强的低照度监控图像的像素差值和SAD；

3.4选取与待增强的低照度监控图像的像素差值和最小的图像作为参考图像，若与待增强的低照度监控图像的像素差值和最小的图像不止一副，则任选其中一副作为参考图像。

5.根据权利要求1所述的基于相似场景的低照度监控图像增强方法，其特征在于：

步骤4中是以参考图像RGB分量的直方图为标准，让低照度监控图像RGB分量的直方图分别匹配参考图像RGB分量的直方图。

6.根据权利要求1所述的基于相似场景的低照度监控图像增强方法，其特征在于：

重复执行步骤3和步骤4直至满足下述任一条件时停止：

①本次搜索到的参考图像与上次搜索到的参考图像相同；

②本次增强后的低照度监控图像与上次增强后的低照度监控图像相似，所述的图像相似指两幅图像的像素差值和小于指定阈值；

③低照度监控图像的增强次数大于设定值。

7.根据权利要求6所述的基于相似场景的低照度监控图像增强方法，其特征在于：

步骤3和步骤4的重复执行具体如下：

步骤（1）在相似场景图像库中搜索与待增强的低照度监控图像最相似的图像作为参考图像，所述的与待增强的低照度监控图像最相似的图像为与待增强的低照度监控图像的像素差值和SAD最小的图像，若为首次搜索，则执行步骤（3）；否则，执行步骤（2）；

步骤（2）判断本次搜索的参考图像是否同于上次搜索的参考图像，若相同，则结束，上次增强后的低照度监控图像为最终增强图像；否则，以上次增强后的低照度监控图像为待增强的低照度监控图像，以本次搜索的参考图像为参考图像，执行步骤（3）；

步骤（3）采用直方图匹配的方法，让待增强的低照度监控图像RGB分量的直方图与参考图像RGB分量的直方图匹配，得到增强后的低照度监控图像，若为首次增强，则以本次增强后的低照度监控图像为待增强的低照度监控图像，执行步骤（1）；否则，执行步骤（4）；

步骤（4）获取本次增强后的低照度监控图像与上次增强后的低照度监控图像的像素差值和SAD，若像素差值和SAD小于设定阈值或增强次数大于预设次数，则结束，本次增强后的低照度监控图像为最终增强图像；否则，以本次增强后的低照度监控图像为待增强的低照度监控图像，执行步骤（1）。