[发明专利]港口复杂光照环境智能图像增强摄像方法

说明书

本发明提供了一种港口复杂光照环境智能图像增强摄像方法，包括以下步骤：S1、计算图像的灰度；S2、判断图像的灰度值是否处于灰度区间内；S3、提取水平方向梯度值和垂直方向梯度值，分析图像清晰度；S4、判断图像清晰度是否高于Ten阈值，是，则图像不做处理，直接输出图像，否，则启动Retinex算法对于图像进行增强处理。本发明有益效果：可以应对在复杂天气及光照环境下吊具进行装卸货物时出现可视性差，通过感光元器件对监控图像各个区域图像检测，做出相应的数据分析并且自动对于当前相机的成像图像进行增强，提高可视性，保证作业的准确与安全。

技术领域

本发明属于装卸船机械吊具的监控领域，尤其是涉及一种港口复杂光照环境智能图像增强摄像方法。

背景技术

在21世纪开始以来，人类的科技进步呈现出飞速发展的态势。而中国是人类科技发展进步的主力军。在日益新兴的各个领域最常用也是最容易被人忽视的就是传感器与监控设备。监控图像易受到传感器、拍摄场景以及成像环境等影响，在复杂环境下（如雾、沙尘、雨、雪、低光照、强光线等）拍摄的图像常存在高曝光、低可视和严重色偏等现象。质量退化的图像不能清晰、准确的记录和表达场景中的信息，直接影响港口操作人员视觉感受，更进一步影响后续港口装卸任务执行。典型事例就是在港口的装卸船机械上面的吊具摄像系统使用过程中就会出现舱口内部无光线，而船舱外部由于处于港口光线有特别强烈。因此造成了舱口内部出现过度黑暗，监控图像无法观察船舱内部状态，无法正常作业的情况。为此需要研发设计一套应用于各种工作环境的港口复杂光照环境智能图像增强摄像方法。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种港口复杂光照环境智能图像增强摄像方法，以应对在复杂天气及光照环境下吊具进行装卸货物时出现可视性差，通过感光元器件对监控图像各个区域图像检测，做出相应的数据分析并且自动对于当前相机的成像图像进行增强，提高可视性，保证作业的准确与安全。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种港口复杂光照环境智能图像增强摄像方法，包括以下步骤：

S1、摄像机接收图像，摄像系统计算图像的灰度；

S2、摄像系统判断图像的灰度值是否处于灰度区间内，是，则直接进入步骤S3；否，则通过调整公式调整图像的对比度和灰度值后再进入步骤S3；

S3、摄像系统将经过步骤S2处理的图像运用tenengard梯度算法分别提取水平方向梯度值和垂直方向梯度值，并通过水平方向梯度值和垂直方向梯度值分析图像清晰度；

S4、摄像系统判断图像清晰度是否高于Ten阈值，是，则图像不做处理，直接输出图像，否，则启动Retinex算法对于图像进行增强处理。

进一步的，在步骤S1中的计算图像的灰度包括以下步骤：

A1、将图像的RGB颜色空间转为YIQ色彩空间；

A2、通过YIQ色彩空间得到灰度公式。

进一步的，所述灰度公式为：

Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B；

其中，Y为颜色的明视度；R为Red；G为Green；B为Blue。

进一步的，在步骤S2中的所述灰度区间的范围为80-180。

进一步的，在步骤S2中的所述调整公式为：

dst = alpha * src + beta；

其中，src为原图；dst为目标图；alpha 0，用于控制图像对比度；beta为增益变量,用于控制图像灰度。

进一步的，在步骤S3中的所述tenengard梯度算法的公式为：

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