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专利号: 2014105277839
申请人: 中国科学院深圳先进技术研究院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-12-09
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种视频数据中雨场去除的方法,其特征在于,所述方法包括:提取初始视频数据中代表亮度信息的视频图像数据;

提取所述视频图像数据中待处理的像素;

判断所述像素在多帧图像中对应亮度值的偏度是否落入预设范围以判断所述多帧图像中是否存在雨滴之外的其他运动物体,若所述像素在多帧图像中对应亮度值的偏度未落入预设范围,则统计所述偏度大于所述预设范围上限的像素个数,当该像素个数超过第一预定值时,则基于运动分割的方法对所述视频图像数据中的雨滴进行去除,若所述像素个数不超过所述第一预定值,则计算表征雨势大小的参数值,依据所述参数值的大小选择不同的方法对所述视频图像数据中的雨滴进行去除;

若所述像素在多帧图像中对应亮度值的偏度落入预设范围,则计算表征雨势大小的参数值,依据所述参数值的大小选择不同的方法对所述视频图像数据中的雨滴进行去除。

2.根据权利要求1所述的视频数据中雨场去除的方法,其特征在于,所述计算表征雨势大小的参数值、依据所述参数值的大小选择不同的方法对所述视频图像数据中的雨滴进行去除的步骤包括:计算所有像素在所述多帧图像中聚类得到的雨滴像素个数的平均值除以所述多帧图像的帧数,获得表征雨势大小的参数值;

判断所述参数值与第二预定值的大小,当所述参数值大于所述第二预定值时,基于K均值聚类的方法或采用引导滤波器的方法对所述视频图像数据中的雨滴进行去除;当所述参数值小于所述第二预定值时,基于帧间亮度差的方法对所述视频图像数据中的雨滴进行去除。

3.根据权利要求1所述的视频数据中雨场去除的方法,其特征在于,所述提取初始视频数据中代表亮度信息的视频图像数据的步骤包括:将RGB色彩空间的初始视频数据转换成YIQ色彩空间或YUV彩色空间中的视频数据,并提取代表亮度信息的Y分量,作为所述视频图像数据。

4.根据权利要求3所述的视频数据中雨场去除的方法,其特征在于,所述方法还包括:针对所述视频图像数据中的雨滴进行去除后获得去雨的Y分量,将所述去雨的Y分量和所述初始视频数据转化到YIQ色彩空间或YUV彩色空间中所获得的另外两个分量进行结合,将所述结合后的结果转换成RGB色彩空间或或YUV彩色空间的视频数据,获得去雨后的彩色视频数据。

5.根据权利要求2所述的视频数据中雨场去除的方法,其特征在于,所述获得表征雨势大小的参数值的步骤包括:计算落入所述预设范围内的像素亮度的最大值和最小值;

以所述最大值和最小值作为K均值聚类方法的初始雨滴亮度值和背景亮度值,基于K均值聚类方法将所述落入所述预设范围内的像素在所述多帧图像中进行聚类,分为雨滴像素和背景像素;

保存所述雨滴像素及该雨滴像素所在的帧图像位置标注,获得代表雨滴的像素聚类;

计算所述代表雨滴的像素聚类中雨滴像素的平均值,并除以所述多帧图像的帧数,获得代表雨势大小的参数值。

6.一种用于执行如权利要求1至5任意一项权利要求所述的视频数据中雨场去除的方法的视频数据中雨场去除的系统,其特征在于,所述系统包括:数据提取模块,用于提取初始视频数据中代表亮度信息的视频图像数据;

像素提取模块,用于提取所述视频图像数据中待处理的像素;

第一判断模块,用于判断所述像素在多帧图像中对应亮度值的偏度是否落入预设范围以判断所述多帧图像中是否存在雨滴之外的其他运动物体;

运动分割处理模块,用于统计所述偏度大于所述预设范围上限的像素个数,当该像素个数超过第一预定值时,则基于运动分割的方法对所述视频图像数据中的雨滴进行去除;

第二判断模块,用于计算表征雨势大小的参数值,依据所述参数值的大小选择不同的方法对所述视频图像数据中的雨滴进行去除。

7.根据权利要求6所述的视频数据中雨场去除的系统,其特征在于,所述第二判断模块包括:雨滴检测单元,用于计算所有像素在所述多帧图像中聚类得到的雨滴像素个数的平均值除以所述多帧图像的帧数,获得表征雨势大小的参数值;

判断单元,用于判断所述参数值与第二预定值的大小;

聚类处理单元,用于当所述参数值大于所述第二预定值时,基于K均值聚类的方法或采用引导滤波器的方法对所述视频图像数据中的雨滴进行去除;及帧间亮度差处理单元,用于当所述参数值小于所述第二预定值,基于帧间亮度差的方法对所述视频图像数据中的雨滴进行去除。

8.根据权利要求6所述的视频数据中雨场去除的系统,其特征在于,所述数据提取模块包括:图像数据转换单元,用于将RGB色彩空间的初始视频数据转换成YIQ色彩空间或YUV彩色空间中的视频数据;及Y分量提取单元,用于提取代表亮度信息的Y分量,作为所述视频图像数据。

9.根据权利要求8所述的视频数据中雨场去除的系统,其特征在于,所述系统还包括:汇集模块,用于针对所述视频图像数据中的雨滴进行去除后获得去雨的Y分量,将所述去雨的Y分量和所述初始视频数据转化到YIQ色彩空间或YUV彩色空间中所获得的另外两个分量进行结合;及输出模块,用于将所述结合后的结果转换成RGB色彩空间或YUV彩色空间的视频数据,获得去雨后的彩色视频数据。

10.根据权利要求7所述的视频数据中雨场去除的系统,其特征在于,所述雨滴检测单元包括:评估单元,用于计算落入所述预设范围内的像素亮度的最大值和最小值;

聚类分析单元,用于以所述最大值和最小值作为K均值聚类方法的初始雨滴亮度值和背景亮度值,基于K均值聚类方法将所述落入所述预设范围内的像素在所述多帧图像中进行聚类,分为雨滴像素和背景像素;

存储单元,用于保存所述雨滴像素及该雨滴像素所在的帧图像位置标注,获得代表雨滴的像素聚类;及计算单元,用于计算所述代表雨滴的像素聚类中雨滴像素的平均值,并除以所述多帧图像的帧数,获得代表雨势大小的参数值。