本发明专利技术公开了一种低照度视频增强方法、装置、设备及存储介质，采用光流的方法来检测背景的变化，通过累积多帧的光流，除去运动幅度稍大的前景即可得到背景区域，根据背景区域即可判断相邻帧之间背景是否发生突变，所以不需要背景区域的估计达到较高的精确度，即可以实现相邻帧之间的相关性的判断，避免帧增强后产生亮度闪烁。同时，还可以通过参数反馈调整的方法来计算L I PS参数，进而降低相邻两帧的亮度差异，消除增强后视频的抖动现象。消除增强后视频的抖动现象。消除增强后视频的抖动现象。
【技术实现步骤摘要】
一种低照度视频增强方法、装置、设备及存储介质
[0001]本专利技术涉及视频处理
，特别是涉及一种可以在增强视频之后不破坏相邻帧之间的内容相关性和亮度连续性的低照度视频增强方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
[0002]受天气，时间，地点的影响，采集到的视频通常亮度偏暗，比如在阴天或夜间等光线不足的环境下，或是在光线较暗的室内获取的视频，亮度暗，质量低，细节不清晰，需要进行增强处理。
[0003]但不同于图像的是，低照度视频是由一系列帧图像序列组成的，其数量更多，增强要求也更多。虽然视频序列的相邻两帧之间的时空相关性和连续性可以为增强视频时提供较多的参考信息，但这也要求在增强视频之后不能破坏相邻帧之间的内容相关性和亮度连续性，从而增强视频的难度也加大了。
[0004]目前大多数的增强算法主要是针对低照度图像的，对于视频而言，相关的增强算法相对较少，主要是因为现有的使用视频数据的计算机视觉应用几乎也是逐帧处理或是选取某些帧处理的。但也存在一些基于整个视频质量提升的应用需求，比如超高清视频，不仅要提升视频的画质，还要保证原有视频的完整性和连续性。
[0005]现有技术中针对低照度视频增强的算法主要有以下几类：gamma校正，基于去雾模型的方法，相似块累积的方法等，但这些方法对于全局低对比度的视频帧质量提升较好，对于存在饱和区域的高对比度的视频帧，在对黑暗区域进行亮度增强时，也会导致高亮区域产生过曝的现象。且这些算法虽能极大程度地拉伸帧图像的对比度，但却忽略了视频序列的亮度连续性，增强后的视频容易产生断断续续的亮度抖动问题。
[0006]因此，如何提供一种低照度视频增强方法，可以降低相邻两帧的亮度差异，消除增强后视频的抖动现象，是迫切需要本领域技术人员解决的技术问题。
技术实现思路
[0007]鉴于上述问题，本专利技术提供用于克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种低照度视频增强方法、装置、设备及存储介质。
[0008]本专利技术提供了如下方案：
[0009]一种低照度视频增强方法，包括：
[0010]获取待增强的原始视频序列中的每一帧图像；
[0011]确定所述每一帧图像中的当前帧图像不是场景的第一帧图像；
[0012]计算所述当前帧图像的光流信息以及所述每一帧图像中所述当前帧图像之前的所有图像的光流信息；
[0013]存储所述当前帧图像之前的所有图像的光流信息并累加计算获得估计背景区域；
[0014]利用所述估计背景区域以及所述当前帧图像的光流信息统计所述当前帧图像在所述背景区域的运动像素比例；所述运动像素比例用于确定所述当前帧图像相对前一目标
帧图像的背景以及亮度是否发生变化；
[0015]确定所述当前帧图像相对所述前一目标帧图像的背景以及亮度没有发生变化后，获取所述前一目标帧图像利用改进的帧增强模型进行帧增强时的目标参数；所述改进的帧增强模型包括基于中心环绕的Retinex模块以及对数图像处理减法模块，所述基于中心环绕的Retinex模块用于基于权重因子调整光照度以便估计图像的反射图像，所述对数图像处理减法模块用于增强所述反射图像的对比度，所述目标参数为对数图像处理减法模块运行所使用的参数；
[0016]利用所述目标参数以及所述改进的帧增强模型对所述当前帧图像进行帧增强。
[0017]优选地：所述前一目标帧图像为场景的第一帧图像。
[0018]优选地：确定所述当前帧图像相对所述前一目标帧图像的背景以及亮度没有发生变化后，更新所述目标参数以及所述前一目标帧图像的帧号。
[0019]优选地：所述运动像素比例结合最小可觉察误差视觉阈值和光流幅度来判断所述当前帧图像相对所述前一目标帧图像的亮度和背景是否发生变化。
[0020]优选地：所述改进的帧增强模型用于执行以下操作：
[0021]将图像从RGB空间转到HSV空间获得V通道图像；
[0022]接着采用基于中心环绕的Retinex模块以及目标权重因子压缩所述V通道图像的亮照度获得反射图像；
[0023]使用对数图像处理减法模块以及所述目标参数拉伸所述反射图像的对比度，得到亮度增强后的增强V通道图像；
[0024]将所述增强V通道图像从HSV空间转回RGB空间获得增强图像。
[0025]优选地：所述目标权重因子通过以下方法获得：
[0026]对所述V通道图像进行基于联合双边滤波照度估计获得照度图像；
[0027]利用所述照度图像计算获得所述目标权重因子。
[0028]优选地：所述目标参数通过以下方法获得：
[0029]对所述V通道图像进行基于HVS的视觉区域划分处理获得划分结果图；
[0030]利用所述划分结果图计算获得所述目标参数。
[0031]一种低照度视频增强装置，所述装置包括：
[0032]图像获取单元，用于获取待增强的原始视频序列中的每一帧图像；
[0033]第一帧图像判断单元，用于确定所述每一帧图像中的当前帧图像不是场景的第一帧图像；
[0034]光流信息计算单元，用于计算所述当前帧图像的光流信息以及所述每一帧图像中所述当前帧图像之前的所有图像的光流信息；
[0035]估计背景区域获取单元，用于存储所述当前帧图像之前的所有图像的光流信息并累加计算获得估计背景区域；
[0036]背景以及亮度变化确定单元，用于利用所述估计背景区域以及所述当前帧图像的光流信息统计所述当前帧图像在所述背景区域的运动像素比例；所述运动像素比例用于确定所述当前帧图像相对前一目标帧图像的背景以及亮度是否发生变化；
[0037]目标参数获取单元，用于确定所述当前帧图像相对所述前一目标帧图像的背景以及亮度没有发生变化后，获取所述前一目标帧图像利用改进的帧增强模型进行帧增强时的
目标参数；所述改进的帧增强模型包括基于中心环绕的Retinex模块以及对数图像处理减法模块，所述基于中心环绕的Retinex模块用于基于权重因子调整光照度以便估计图像的反射图像，所述对数图像处理减法模块用于增强所述反射图像的对比度，所述目标参数为对数图像处理减法模块运行所使用的参数；
[0038]当前帧图像帧增强单元，用于利用所述目标参数以及所述改进的帧增强模型对所述当前帧图像进行帧增强。
[0039]一种低照度视频增强设备，所述设备包括处理器以及存储器：
[0040]所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
[0041]所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行上述的低照度视频增强方法。
[0042]一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行上述的低照度视频增强方法。
[0043]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0044]本申请实施例提供的一种低照度视频增强方法、装置、设备及存储介质，采用光流的方法来检测背景本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种低照度视频增强方法，其特征在于，包括：获取待增强的原始视频序列中的每一帧图像；确定所述每一帧图像中的当前帧图像不是场景的第一帧图像；计算所述当前帧图像的光流信息以及所述每一帧图像中所述当前帧图像之前的所有图像的光流信息；存储所述当前帧图像之前的所有图像的光流信息并累加计算获得估计背景区域；利用所述估计背景区域以及所述当前帧图像的光流信息统计所述当前帧图像在所述背景区域的运动像素比例；所述运动像素比例用于确定所述当前帧图像相对前一目标帧图像的背景以及亮度是否发生变化；确定所述当前帧图像相对所述前一目标帧图像的背景以及亮度没有发生变化后，获取所述前一目标帧图像利用改进的帧增强模型进行帧增强时的目标参数；所述改进的帧增强模型包括基于中心环绕的Retinex模块以及对数图像处理减法模块，所述基于中心环绕的Retinex模块用于基于权重因子调整光照度以便估计图像的反射图像，所述对数图像处理减法模块用于增强所述反射图像的对比度，所述目标参数为所述对数图像处理减法模块运行所使用的参数；利用所述目标参数以及所述改进的帧增强模型对所述当前帧图像进行帧增强。2.根据权利要求1所述的低照度视频增强方法，其特征在于，所述前一目标帧图像为场景的第一帧图像。3.根据权利要求1所述的低照度视频增强方法，其特征在于，确定所述当前帧图像相对所述前一目标帧图像的背景以及亮度没有发生变化后，更新所述目标参数以及所述前一目标帧图像的帧号。4.根据权利要求1所述的低照度视频增强方法，其特征在于，所述运动像素比例结合最小可觉察误差视觉阈值和光流幅度来判断所述当前帧图像相对所述前一目标帧图像的亮度和背景是否发生变化。5.根据权利要求1所述的低照度视频增强方法，其特征在于，所述改进的帧增强模型用于执行以下操作：将图像从RGB空间转到HSV空间获得V通道图像；接着采用基于中心环绕的Retinex模块以及目标权重因子压缩所述V通道图像的亮照度获得反射图像；使用所述对数图像处理减法模块以及所述目标参数拉伸所述反射图像的对比度，得到亮度增强后的增强V通道图像；将所述增强V通道图像从HSV空间转回RGB空间获得增强图像。6.根据权利要求5所述的低照度视频增强方法，其特征在于，所述目标权重因子通过以下方...
【专利技术属性】
技术研发人员：祝本明，戴健，任珍文，
申请(专利权)人：中国兵器装备集团自动化研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：
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