視頻監(jiān)控圖像透霧效果評(píng)價(jià)方法簡(jiǎn)介
2013-10-23 來源：智慧城市網(wǎng)
本文提出了一種視頻監(jiān)控圖像透霧效果的評(píng)價(jià)方法，客觀地判斷視頻監(jiān)控圖像的透霧是否成功。本方法首先計(jì)算圖像的有效紋理信息，然后通過比較大量透霧前后圖像紋理差別和人工打分判斷，得到量化判決體系，通過圖像的有效紋理信息來量化地判斷圖像透霧是否成功。本方法可以作為不同廠家透霧攝像機(jī)性能評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)，或是作為廠家產(chǎn)品設(shè)計(jì)的良好工具。
1、背景
中國(guó)地域廣闊，天氣情況復(fù)雜，一些地區(qū)的室外監(jiān)控經(jīng)常會(huì)受到霧氣干擾。另外由于空氣質(zhì)量問題，很多大城市也經(jīng)常受到大霧、沙塵天氣的影響，從而導(dǎo)致室外監(jiān)控的能見度降低。針對(duì)這種情況，近年來監(jiān)控市場(chǎng)上出現(xiàn)了一些具有透霧功能的攝像機(jī).這些新產(chǎn)品通過攝像頭前端圖像處理來達(dá)到霧去除，增強(qiáng)能見度的效果。問題是這些產(chǎn)品圖像處理方法各異，目前的透霧效果主要通過人眼比較，沒有一個(gè)客觀的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)來驗(yàn)證透霧結(jié)果。為了解決這個(gè)問題，本文提出了一種客觀量化的透霧效果評(píng)價(jià)方法。
2、透霧圖像紋理分析
攝像機(jī)的透霧功能可以增強(qiáng)圖像能見度，使得圖像中原來模糊的地方變得清晰。這個(gè)由模糊變清晰的過程反應(yīng)了圖像紋理細(xì)節(jié)的變化。所以圖像的紋理強(qiáng)度可以作為評(píng)價(jià)圖像透霧效果的有效參數(shù)。
2.1有效紋理強(qiáng)度
有效紋理強(qiáng)度的計(jì)算參考中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所姚波等提出的方法。首先步將彩色圖像轉(zhuǎn)成灰度圖像；第二步計(jì)算灰度圖像的垂直和水平邊緣；第三步將垂直和水平邊緣相加得到總邊緣；第四步根據(jù)一定的閾值將較小邊緣作為噪聲去除；第五步采用圖3所示的方法進(jìn)一步去除噪聲得到后的有效紋理強(qiáng)度。
2.2有效紋理強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果
像透霧前有效紋理強(qiáng)度為1.86，透霧處理以后，有效紋理強(qiáng)度提升到9.23.由此可見有效紋理強(qiáng)度能夠很好的反應(yīng)圖像透霧處理前后差異，可以作為圖像透霧效果客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)。
3、透霧效果客觀評(píng)價(jià)體系
有效紋理強(qiáng)度能夠很好的反映圖像透霧前后的變化，但是還需要一項(xiàng)能夠量化判斷圖像透霧是否成功的客觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。所以本文提出了一種基于統(tǒng)計(jì)的客觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
3.1圖像質(zhì)量打分評(píng)價(jià)體系
同一幅圖片，不同的用戶對(duì)于圖像透霧是否成功，是否清晰會(huì)有不同的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，所以為了找出圖像評(píng)價(jià)的共同特性，本文采用了基于統(tǒng)計(jì)的評(píng)價(jià)體系。如圖5所示，對(duì)于一幅透霧圖片，同時(shí)邀請(qǐng)5個(gè)人對(duì)該圖片進(jìn)行評(píng)估，如果有3個(gè)或3個(gè)人以上認(rèn)為這幅圖片清晰，那么這幅圖片則被認(rèn)為是透霧成功，否則失敗。
由5個(gè)人對(duì)166幅圖片數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行評(píng)估，標(biāo)記出清晰和模糊的圖片。為了客觀，圖片數(shù)據(jù)庫(kù)包含了各種光照情況，霧的濃度強(qiáng)度變化，不同監(jiān)控場(chǎng)景等。同時(shí)具有透霧前圖像和透霧后圖像。一共72組圖片，每組圖片包含一幅透霧前圖像和1到3幅透霧后的不同結(jié)果圖像。
