[发明专利]基于图像质量诊断的视频图像预处理方法

权利要求书

1.一种基于图像质量诊断的视频图像预处理方法，其特征在于，包括下述步骤：

S1，视频图像格式转换，将图像原始格式转换成能够进行处理的格式，形成视频图像的灰度图；

S2，对视频图像质量问题进行诊断，诊断出图像的质量问题；

S3，进行图像预处理，针对诊断问题进行图像处理。

2.如权利要求1所述的基于图像质量诊断的视频图像预处理方法，其特征在于：

所述步骤S1具体包括：

对视频图像首先进行色彩空间转换，将视频图像原始格式的YUV序列数据转化为RBG格式，之后，将RGB色彩图转换为灰度图。

3.如权利要求1所述的基于图像质量诊断的视频图像预处理方法，其特征在于：

所述步骤S2具体包括：

对视频图像的清晰度、亮度、抖动即运动模糊、和画面冻结四种异常情况进行诊断：

S2.1)图像清晰度诊断：基于聚集窗口模式，采用平方梯度函数作为评价函数；对于分辨率一定的视频序列，分析其标准清晰度时的梯度变化值作为阈值，然后计算被分析的图像帧的梯度变化值，得出结果与阈值比较，计算结果高于给定阈值的是清晰图像，否则是模糊图像；

S2.2)图像亮度诊断：预估固定图像亮度值的合理范围，然后计算实际图像的平均亮度，进行比对，超出预估范围外的视为亮度异常，在预估范围内的视为亮度正常；

S2.3)图像抖动诊断即图像运动模糊诊断包括：图像灰度投影和互相关运算；

图像灰度投影包括行投影的映射和列投影的映射；通过行列投影的方式将二维灰度图像信息映射为一维的灰度投影曲线波形；

互相关运算：在分别计算出当前帧和参考帧的一维灰度投影曲线后，对当前帧和参考帧的行列投影分别做互相关运算，取相关值曲线中的极值为图像帧发生的位移，取该位移矢量绝对值为位移大小；当位移量大于参考帧位移量阈值的时候，则为运动模糊图像；

S2.4)图像画面冻结诊断：每间隔若干帧取两帧，作为相邻的帧，1首先通过帧差法得到差分图像，并使用类间方差最大法对差分图像二值化；2然后进行二值图像的形态学变换；3，之后进行图像轮廓提取；4最后进行轮廓面积计算，5得出结论若轮廓面积较大，则说明画面是动态变化的；若轮廓面积较小，且连续相邻帧差轮廓面积都较小，则说明画面冻结；此处轮廓面积与一个阈值面积比较，超过则说明较大，没有超过则说明较小。

4.如权利要求1所述的基于图像质量诊断的视频图像预处理方法，其特征在于：

S3.1)若诊断出图像清晰度问题，则进行图像清晰度处理：采用中值滤波的方法进行图像处理，二维中值滤波的输出为：

g（x,y）=med{f(x-k,y-l),(k,l∈W)}，

其中，f(x,y)，g(x,y)分别为原始图像和处理后图像；W为二维模板。

5.如权利要求1所述的基于图像质量诊断的视频图像预处理方法，其特征在于：

S3.2)若诊断出图像亮度问题，则进行亮度处理：采用基于点的亮度调整算法；将图像中每一个像素点乘以一个亮度缩放因子：

I’=Gmap(I)*I

其中，I为调整前亮度，I’为调整后亮度，Gmap(I)为亮度缩放因子；Gmap(I)在提升图片亮度的同时，还利用信度值控制噪声，由两部分组成：

Gmap(I)=f(I)*g(I)

其中f(I)为全局亮度调整算子，g(I)为局部亮度调整算子。