CN113808048A - 一种采掘模拟场图像增强系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种采掘模拟场图像增强系统，涉及图像处理技术领域。该采掘模拟场图像增强系统包括图像矫正模块、图像分割模块、图像亮度调整模块和图像合并模块，通过相机对煤矿挖掘模拟场进行拍摄，并将拍摄的实验图片依次经由图像矫正模块进行消除畸变、图像分割模块进行划分区域、图像亮度调整模块进行亮度调节，最后由图像合并模块进行合并处理，首先，由于在进行实验时会拍摄大量照片，其中一些照片可能含有与实验无关的内容，所以要对实验过程中产生的照片进行选取。该采掘模拟场图像增强系统在处理实验图片时，能去除原始图片中的畸变，也能够减少不均匀光照对图像处理的影响，提高了实验的准确性。

Description

一种采掘模拟场图像增强系统
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，具体为一种采掘模拟场图像增强系统。
背景技术
大型煤炭开采模拟实验场需要通过检测的靶点位置确定煤层位置的变化，从而获得煤炭开采中的坍塌规律，所以需要对实验拍摄照片进行图像增强处理。
然而在实验拍摄过程中，为了能拍到整体图像，会扩大拍摄面积，这会导致实验图片中的无用信息过多，所拍摄的照片不能直接使用，所以先要对拍照的照片进行图像增强处理。由于用相机拍照会产生一定程度的畸变，所以在进行图像增强时，要先对图片进行矫正处理。除此之外，由于拍摄过程中有阳光的照射，导致图片整体照分布不均匀，增加了后期对图像进行增强的难度。
在处理实验图片时，需要一种能去除原始图片中的畸变和不均匀光照的图像处理方式，对原始图像进行畸变矫正和亮度均衡处理，以提升原始图像的图片质量，提高实验的准确性。
发明内容
(一)解决的技术问题
本发明的目的是提供一种采掘模拟场图像增强系统。该系统主要采用图像处理的方法，将在煤矿采掘模拟场拍摄的照片进行裁剪，并去除相机拍摄的所带来的图片畸变和不均匀光照产生的亮度分布不均匀，通过图像增强的方式加强实验图片质量。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：为了解决上述问题，本发明采取了一种采掘模拟场图像增强系统的技术方案：一种采掘模拟场图像增强系统，包括图像矫正模块、图像分割模块、图像亮度调整模块和图像合并模块，通过相机对煤矿挖掘模拟场进行拍摄，并将拍摄的实验图片依次经由图像矫正模块进行消除畸变、图像分割模块进行划分区域、图像亮度调整模块进行亮度调节，最后由图像合并模块进行合并处理，首先，由于在进行实验时会拍摄大量照片，其中一些照片可能含有与实验无关的内容，所以要对实验过程中产生的照片进行选取。
优选的，所述图像矫正模块利用鼠标点击的方式获取所裁剪区域的四点坐标，根据坐标点的选取对图片进行剪切后，再通过透视变换对图片进行处理，从而消除了相机带来的畸变影响，将处理后的图片发送至图像分割模块中。
优选的，所述图像分割模块主要包括RGB图像转化、阈值分割和HSV色彩空间，也可选为其他的用于划分亮度区域的结构，根据亮度直方图对图片进行分割处理和亮度均衡处理，主要包括阈值分割、直方图均衡化、图像滤波、伽马矫正等，将图像根据亮度空间的直方图划分为暗区域和亮区域，亮区域为产生反光的区域，暗区域为光照较暗，部分细节不太明显的区域，并将划分区域后的图片发送至图像亮度调整模块。
优选的，所述图像亮度调整模块对两个区域采用不同的方式进行亮度调节，对暗区域进行同态滤波的亮度增强处理；在对暗区域进行处理时，能够凸显暗区域图像中的细节，对亮区域的图像进行同态滤波操作时，能够去除其中的反光，使图片亮度达到一个合适的范围。
优选的，图像合并模块将调整后的暗区域和亮区域进行合并，将合并图像转回RGB空间，再将合并后的图像进行直方图均衡化操作，完成对图像的增强。
(三)有益效果
本发明一种采掘模拟场图像增强系统，在处理实验图片时，能去除原始图片中的畸变，也能够减少不均匀光照对图像处理的影响，提高了实验的准确性。
附图说明
图1为一种采掘模拟场图像增强系统的流程示意图；
图2是煤炭开采实验模型图片；
图3是经过图像处理之后的目标图像；
图4为一种采掘模拟场图像增强系统的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
如图1-4所示，本发明实施例提供一种采掘模拟场图像增强系统，包括图像矫正模块1、图像分割模块2、图像亮度调整模块3和图像合并模块4，通过相机对煤矿挖掘模拟场进行拍摄，并将拍摄的实验图片依次经由图像矫正模块1进行消除畸变、图像分割模块2进行划分区域、图像亮度调整模块3进行亮度调节，最后由图像合并模块4进行合并处理，首先，由于在进行实验时会拍摄大量照片，其中一些照片可能含有与实验无关的内容，所以要对实验过程中产生的照片进行选取，该实验数据来源于大型煤炭开采模拟实验场，利用高精度多闪相机进行拍摄而来，实验旨在根据模型中的靶点位移，获得煤炭开采中的坍塌规律，为了增加图片的可使用性，要对实验拍摄照片进行校正和不均匀光照处理。
优选的，所述图像矫正模块1利用鼠标点击的方式获取所裁剪区域的四点坐标，根据坐标点的选取对图片进行剪切后，再通过透视变换对图片进行处理，从而消除了相机带来的畸变影响，将处理后的图片发送至图像分割模块2中。
优选的，所述图像分割模块2主要包括RGB图像转化、阈值分割和HSV色彩空间，也可选为其他的用于划分亮度区域的结构，根据亮度直方图对图片进行分割处理和亮度均衡处理，主要包括阈值分割、直方图均衡化、图像滤波、伽马矫正等，将图像根据亮度空间的直方图划分为暗区域和亮区域，亮区域为产生反光的区域，暗区域为光照较暗，部分细节不太明显的区域，并将划分区域后的图片发送至图像亮度调整模块3。
优选的，所述图像亮度调整模块3对两个区域采用不同的方式进行亮度调节，对暗区域进行同态滤波的亮度增强处理；在对暗区域进行处理时，能够凸显暗区域图像中的细节，对亮区域的图像进行同态滤波操作时，能够去除其中的反光，使图片亮度达到一个合适的范围。
优选的，图像合并模块将调整后的暗区域和亮区域进行合并，将合并图像转回RGB空间，再将合并后的图像进行直方图均衡化操作，完成对图像的增强。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (5)

1.一种采掘模拟场图像增强系统，包括图像矫正模块(1)、图像分割模块(2)、图像亮度调整模块(3)和图像合并模块(4)，通过相机对煤矿挖掘模拟场进行拍摄，并将拍摄的实验图片依次经由图像矫正模块(1)进行消除畸变、图像分割模块(2)进行划分区域、图像亮度调整模块(3)进行亮度调节，最后由图像合并模块(4)进行合并处理。
2.根据权利要求1所述的一种采掘模拟场图像增强系统，其特征在于：所述图像矫正模块(1)利用鼠标点击的方式获取所裁剪区域的四点坐标，根据坐标点的选取对图片进行剪切后，再通过透视变换对图片进行处理，将处理后的图片发送至图像分割模块(2)中。
3.根据权利要求2所述的一种采掘模拟场图像增强系统，其特征在于：所述图像分割模块(2)将图像根据亮度空间的直方图划分为暗区域和亮区域，并将划分区域后的图片发送至图像亮度调整模块(3)。
4.根据权利要求3所述的一种采掘模拟场图像增强系统，其特征在于：所述图像亮度调整模块(3)对两个区域采用不同的方式进行亮度调节；对暗区域进行同态滤波的亮度增强处理，对亮区域通过同态滤波进行去反光处理。
5.根据权利要求3所述的一种采掘模拟场图像增强系统，其特征在于：所述图像合并模块将调整后的暗区域和亮区域进行合并，将合并图像转回图像分割模块(3)中，再将合并后的图像进行直方图均衡化操作。
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