【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及图像增强。更具体地，本专利技术涉及一种垃圾箱分类监管方法。
技术介绍
1、垃圾分类是对垃圾进行有效处置的一种科学管理方法，有助于保护环境、有效利用资源，推动社会可持续发展。为了实现垃圾分类监管，通常在垃圾桶周围设置监控摄像头，通过识别监控视频中垃圾的类别与所投放的垃圾桶的类别是否一致来进行垃圾分类监管。但监控视频中垃圾的细节不清晰，影响垃圾类别的识别，因此需要对监控视频中的垃圾区域进行增强。
2、公开号为“cn114463208a”的专利申请文件公开了一种基于限制对比度自适应直方图均衡方法的建维监控视频图像增强方法，包括图像获取步骤、图像预处理步骤、图像增强步骤和图像后处理步骤；所述图像获取步骤为读取监控图像并转化为指定格式的预处理图像；所述图像预处理步骤为将预处理图像放缩到指定大小作为输入图像；所述图像增强步骤为将输入图像进行格式转换成指定的模式；根据模式对输入图像的指定一个或多个通道实施限制对比度自适应直方图均衡方法后获得增强图像；所述图像后处理步骤为根据用户预设指令判断是否对增强图像进行灰度转换，并输出预处理图像和增强图像。
3、以上专利申请文件采用的限制对比度自适应直方图均衡方法，能够实现对监控视频中垃圾区域进行增强，限制对比度自适应直方图均衡方法能够避免频率较小的灰度值在增强时被吞噬，但限制对比度自适应直方图均衡方法的限制对比度参数通常由人为进行设置，当限制对比度参数设置过大时，达不到避免灰度值被吞噬的效果，限制对比度参数设置过小时，达不到增强的效果，会导致垃圾的增强效果较差，影响
4、公告号为“cn117952974b”的专利申请文件公开了一种用于类器官识别的图像处理方法，该方法中公开了一种计算灰度值的重要性的方法，根据重要性设置增强阈值进行增强。该方法中重要性的逻辑为：当连续多张图像中同一灰度值对应的像素点数量增长越多，该灰度值的重要性越大，后续对该灰度值重点增强。而垃圾区域中能够反映垃圾主要特征的灰度值频率的变化并不符合专利cn117952974b中重要性的逻辑，因此采用专利cn117952974b中对应的重要性的计算方法来进行垃圾区域的增强时，增强效果较差。
技术实现思路
1、为解决限制对比度参数设置不合理导致垃圾的增强效果差，影响垃圾分类监管的问题，本专利技术提出一种垃圾箱分类监管方法，该方法包括以下步骤：
2、确定监控视频各帧中的目标区域，目标区域为待投放垃圾对应的区域；根据目标帧的目标区域中灰度值的频率和目标帧与前一帧的目标区域中灰度值的频率差异确定目标帧中灰度值的重要性，重要性与所述频率正相关，与所述频率差异负相关；根据重要性大小筛选重要灰度值，根据重要灰度值在目标帧的目标区域中的频率确定目标帧的限制对比度参数；根据目标帧的目标区域的灰度范围与前一帧的目标区域的灰度范围的差异，确定目标帧与前一帧的目标区域的灰度范围相似度；响应于灰度范围相似度不小于预设的相似度阈值，利用目标帧的限制对比度参数对目标帧的目标区域进行增强；否则，根据目标帧的目标区域的灰度直方图中极大值点的频率对目标帧的限制对比度参数进行修正，修正后的限制对比度参数与极大值点的频率的方差负相关，利用目标帧修正后的限制对比度参数对目标帧的目标区域进行增强；根据各帧的目标区域的增强结果识别垃圾类别，确定垃圾类别与对应垃圾所投放的垃圾桶的类别是否相符，实现垃圾箱分类监管。
3、其效果在于：本专利技术通过目标帧的目标区域中灰度值的频率和目标帧与前一帧的目标区域中灰度值的频率差异筛选重要灰度值，根据重要灰度值的频率设置限制对比度参数，使得重要灰度值在增强时不会被吞噬，确保了垃圾的重要图像特征的增强效果，使得后续垃圾类别识别更加准确，提高了垃圾分类监管的准确性；在垃圾倒入垃圾桶的过程中，前一帧中存在遮挡的垃圾在后一帧中可能显露出来，使得后一帧中存在新增的垃圾特征，本专利技术根据目标帧的目标区域的灰度直方图中极大值点的频率对目标帧的限制对比度参数进行修正，避免了目标帧中新增的垃圾特征在增强时被吞噬，进一步提高了垃圾的增强效果，进一步提高了垃圾类别识别的准确性以及垃圾分类监管的准确性。
4、在一个实施例中，所述确定监控视频各帧中的目标区域，包括：采用语义分割的方法识别监控视频各帧中待投放垃圾对应的区域，作为各帧的目标区域。
5、在一个实施例中，所述重要性满足表达式：
6、；
7、式中，表示第帧中灰度值的重要性，其中取遍中的每个整数，表示监控视频的帧数；表示第帧的目标区域中灰度值的频率；表示第帧的目标区域中所有灰度值的频率中的最大频率；表示第帧的目标区域中灰度值的频率；表示绝对值符号；表示最大值函数；表示以自然常数为底的指数函数。
8、其效果在于：重要性考虑了目标帧与前一帧的目标区域中灰度值的频率差异，以及目标帧的目标区域中灰度值的频率，重要性越大的灰度值更可能为垃圾的重要灰度特征，对后续垃圾类别的识别能够起到关键作用。
9、在一个实施例中，所述根据重要性大小筛选重要灰度值，包括：响应于灰度值的重要性大于预设的重要性阈值，将灰度值作为重要灰度值。
10、在一个实施例中，所述根据重要灰度值在目标帧的目标区域中的频率确定目标帧的限制对比度参数，包括：获取目标帧的各重要灰度值在目标帧的目标区域中的频率中的最小值，作为目标帧的限制对比度参数。
11、其效果在于：将重要灰度值在目标帧的目标区域中的频率中的最小值作为限制对比度参数，能够确保重要灰度值在增强时不会被吞噬，从而提高后续垃圾类别识别的准确性以及垃圾分类监管的准确性。
12、在一个实施例中，所述目标帧与前一帧的目标区域的灰度范围相似度满足表达式：；式中，表示第帧与前一帧的目标区域的灰度范围相似度；表示第帧的目标区域中出现的所有灰度值构成的集合；为第帧的目标区域中出现的所有灰度值构成的集合；为集合与的差集，为差集中元素的数量；为集合中元素的数量；表示以自然常数为底的指数函数。
13、在一个实施例中，所述修正后的限制对比度参数满足表达式：；式中，表示第帧修正后的限制对比度参数；表示第帧修正前的限制对比度参数；表示第帧的目标区域的灰度直方图中第个极大值点对应的频率；表示第帧的目标区域的灰度直方图中所有极大值点对应的频率的均值；表示第帧的目标区域的灰度直方图中极大值点的数量；表示以自然常数为底的指数函数。
14、其效果在于：本专利技术根据目标帧的目标区域的灰度直方图中极大值点的频率的方差对目标帧的限制对比度参数进行修正，当方差越大时，对限制对比度参数减小的程度越大，避免了增强时目标帧中新增的垃圾特征被吞噬，进一步提高了垃圾的增强效果。
15、在一个实施例中，所述根据各帧的目标区域的增强结果识别垃圾类别，包括：将各帧的目标区域的增强结果输入到神经网络中，识别各帧中包含的待投放垃圾的类别。
16、其效果在于：本专利技术增强效果好，根据目标区域的增强结果进行垃圾类别的识别本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种垃圾箱分类监管方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种垃圾箱分类监管方法，其特征在于，所述确定监控视频各帧中的目标区域，包括：
3.根据权利要求1所述的一种垃圾箱分类监管方法，其特征在于，所述重要性满足表达式：
4.根据权利要求1所述的一种垃圾箱分类监管方法，其特征在于，所述根据重要性大小筛选重要灰度值，包括：
5.根据权利要求1所述的一种垃圾箱分类监管方法，其特征在于，所述根据重要灰度值在目标帧的目标区域中的频率确定目标帧的限制对比度参数，包括：
6.根据权利要求1所述的一种垃圾箱分类监管方法，其特征在于，所述目标帧与前一帧的目标区域的灰度范围相似度满足表达式：
7.根据权利要求1所述的一种垃圾箱分类监管方法，其特征在于，所述修正后的限制对比度参数满足表达式：
8.根据权利要求1所述的一种垃圾箱分类监管方法，其特征在于，所述根据各帧的目标区域的增强结果识别垃圾类别，包括：
【技术特征摘要】
1.一种垃圾箱分类监管方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种垃圾箱分类监管方法，其特征在于，所述确定监控视频各帧中的目标区域，包括：
3.根据权利要求1所述的一种垃圾箱分类监管方法，其特征在于，所述重要性满足表达式：
4.根据权利要求1所述的一种垃圾箱分类监管方法，其特征在于，所述根据重要性大小筛选重要灰度值，包括：
5.根据权利要求1所述的一种垃圾箱分类监管方法，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：范延军，程倬，王超，
申请(专利权)人：苏州市伏泰信息科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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