[发明专利]一种基于能见度自动观测的快速插值显示方法

说明书

本发明提供了一种基于能见度自动观测的快速插值显示方法，包括以下步骤：通过程序截取视频图像，从而获得视频窗口的画面；在视频窗口画面中搜索光源位置，为后续定位和运算做预备；判断是否要进行快速插值，若为否，则仅获取面光源亮度；若为是，则需要将图像放大；上述获得的放大后图像，利用生态学算法去除图像噪声，从而获得面光源亮度；根据上述获得最终的面光源亮度值，计算能见度。本发明所述的方法解决仅用一套相机系统，就能同时适用白天和夜间两种不同的观测模式；大大降低了设备成本和系统设计复杂度；能够较好的解决白天观测与夜间观测对相机焦距要求不同的冲突；能够有效提升了系统能见度观测的准确率。

技术领域

本发明属于图像显示技术领域，尤其是涉及一种基于能见度自动观测的快速插值显示方法。

背景技术

研究快速图像插值算法，解决仅用一套相机系统，就能同时适用白天和夜间两种不同的观测模式。大大降低了设备成本和系统设计复杂度。同时，能够较好的解决白天观测与夜间观测对相机焦距要求不同的冲突：如果拉近相机焦距，便可放大光源口径在视频窗口中的大小，利于夜间观测，但必然会导致天空背景的拉近，使天空背景在视频画面中可能消失，从而严重影响白天观测。这是多年来视频能见度自动观测系统(DPVS)研究中迫切需要解决的重要科学问题。目前，大家的解决手段就是使用2套不同的视频能见度系统分别观测。但显然，这并非最佳手段，增加了额外的成本。针对这一问题，本文提出了一套全新的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种基于能见度自动观测的快速插值显示方法，以解决视频在白天黑夜仅用一套相机系统的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于能见度自动观测的快速插值显示方法，包括以下步骤：

S1、通过程序截取视频图像，从而获得视频窗口的画面；

S2、在视频窗口画面中搜索光源位置，为后续定位和运算做预备；

S3、判断是否要进行快速插值，若为否，则仅获取面光源亮度；若为是，则需要将图像放大；

S4、根据S3所获得的放大后图像，利用生态学算法去除图像噪声，从而获得面光源亮度；

S5、根据S4获得最终的面光源亮度值，利用最终的面光源亮度值计算能见度。

进一步的，所述步骤S3中判断是否要进行快速插值的过程为：程序来判断画面的亮度，若画面的亮度已进入黑夜，则切换为快速插值。

进一步的，所述步骤S3中利用快速插值将图像放大的插值算法如下：

设函数y＝f(x)在两个节点处x₀,x₁的函数值分别为y₀,y₁；

设通过两点(x₀,y₀)、(x₁,y₁)的直线方程为y＝L(x),那么可知任意点x所对应的函数值y为:

因为是面光源，其对应的灰度值几乎都是相等的，所以，上式中是一个比较小的值；

因此，上式可以表示为：

因为只关注面光源，图像其它区域并不关心；所以，将上式表示为：

其中，ΔΦ＝y₁-y₀，|ΔΦ|≤5表示ΔΦ的绝对值小于等于5个像素插值，为光源区的平均像素值，该值可以提前从图像中一次获取。

进一步的，所述步骤S4中利用生态学算法去除图像噪声过程如下：