[发明专利]修复在拍摄时受到雨滴干扰的视频图像的方法

权利要求书

1.一种修复在拍摄时受到雨滴干扰的视频图像的方法，其特征在于，包括：

(A)接收基于RGB色彩空间的视频的一帧图像；

(B)将接收到的一帧图像转换成基于HSL色彩空间的图像；

(C)基于色调分量和饱和度分量检测转换后的图像中的纯雨滴部分以及雨滴和运动物体重叠部分；

(C1)基于色调分量和饱和度分量检测所述转换后的图像中的运动物体部分；

步骤(C11)包括：

(C11)基于色调分量和饱和度分量检测所述转换后的图像中的运动物体的边缘；当所述转换后的图像中的像素点的度量函数值大于预定阈值时，确定该像素点位于运动物体的边缘上，

其中，度量函数F(x,y)为：

其中，H_r(x,y)指示像素点(x,y)的色调值，H_b(x,y)指示像素点(x,y)的背景色调值，S_r(x,y)指示像素点(x,y)的饱和度值，S_b(x,y)指示像素点(x,y)的背景饱和度值，指示像素点(x,y)的灰度值，指示像素点(x,y)的背景灰度值；

(C12)按照色彩特征将所述转换后的图像中的像素点进行聚类，以将所述转换后的图像分割成多个块；

(C13)将检测到的运动物体的边缘所属的块内部的像素点标记为属于运动物体部分的像素点；

(C2)根据所述一帧图像和与所述一帧图像相邻的一帧图像的灰度差、雨滴的光学特性和色彩特性检测所述转换后的图像中的受雨滴污染部分；

当所述灰度差大于差值阈值时，则确定是候选的受雨滴污染的图像，所述差值阈值大小取为3/255；

所述雨滴的光学特性和色彩特性包括：强度波动范围α和最大连通区域面积β，将α的值在3/255-30/255之间，β的值在30-50个像素点之间；

(C3)将所述运动物体部分和所述受雨滴污染部分的重叠部分确定为雨滴和运动物体重叠部分，所述运动物体部分中除与所述受雨滴污染部分重叠之外的部分确定为纯运动物体部分，并将所述受雨滴污染部分中除与所述运动物体部分重叠之外的部分确定为纯雨滴部分；

(D)基于亮度分量分别对纯雨滴部分以及雨滴和运动物体重叠部分进行雨滴去除；

(E)将去除雨滴后的图像转换成基于RGB色彩空间的图像并输出。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(D)包括：

将纯雨滴部分中的每个像素点的亮度值替换为：所述一帧图像的前M帧图像至后M帧图像中的对应像素点的亮度值的加权平均值，其中，M为大于0的整数；

将雨滴和运动物体重叠部分中的每个像素点的亮度值替换为：所述一帧图像的前一帧图像至后一帧图像中的各帧图像中的对应像素点及对应像素点的相邻像素点的亮度值的加权平均值的平均值。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，M＝3，

其中，纯雨滴部分中的像素点(x,y)的亮度值通过下式计算得到替换值：

其中，N为所述一帧图像的帧序号，L(x,y,t)指示第t帧图像的像素点(x,y)的亮度值，F_b(t)为加权系数矩阵，F_b(t)＝[1,2,4,0,4,2,1]。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，雨滴和运动物体重叠部分中的像素点(x,y)的亮度值通过下式计算得到替换值：

其中，N为所述一帧图像的帧序号，L(x,y,t)指示第t帧图像的像素点(x,y)的亮度值，V指示所述一帧图像的前一帧图像至后一帧图像中的与像素点(x,y)对应的像素点及对应的像素点的相邻像素点所构成的域，F_m(x,y,t)为加权系数矩阵，