CN115661272A - 一种摄像机红外视频着色方法、装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种摄像机红外视频着色方法、装置及电子设备，属于视频采集的技术领域，解决了现有技术中存在的红外视频图像信息着色效率低的技术问题。该方法包括：获取预设区域的图像信息；当图像信息为彩色图像时，获取预设区域对应的各彩色图像YUV数据信息，并计算预设周期时长图像信息中的YUV均值；当图像信息为黑白图像时，将黑白图像信息的灰度值与预设稳定图像灰度值进行比对，并根据比对结果对预设区域各图像的静态区域和动态区域的进行划分；根据预设区域黑白图像的静态区域与彩色图像中的对应区域进行匹配，并将彩色图像信息中的YUV均值与对应的黑白图像信息进行映射，以得到处理后的图像信息。

Description

一种摄像机红外视频着色方法、装置及电子设备

技术领域

本发明涉及视频采集技术领域，尤其是涉及一种摄像机红外视频着色方法、装置及电子设备。

背景技术

随着社会的发展，图像着色是一种图像增强的基本手段，是一种为图像或视频添加颜色的计算机辅助处理技术，通过对黑白图片补色可以得到更好的视觉效果，在娱乐、教育和科研方面以及医疗等方面都有非常广泛的应用，图像的着色仍然是一个具有挑战性的研究问题。

目前夜间监控视频为黑白图像，其颜色不能很好的呈现，导致图像显示不明显，为了还原、增强图像的表达效果，提高其视觉感受，使图像使用者有一个更加直观的观察和分析，因此，存在红外视频图像信息着色效率低的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种摄像机红外视频着色方法、装置及电子设备，解决了现有技术中存在的红外视频图像信息着色效率低的技术问题。

第一方面，本发明提供一种摄像机红外视频着色方法，包括：

获取预设区域的图像信息；

当图像信息为彩色图像时，获取预设区域对应的各彩色图像YUV数据信息，并计算预设周期时长图像信息中的YUV均值；

当图像信息为黑白图像时，将黑白图像信息的灰度值与预设稳定图像灰度值进行比对，并根据比对结果对预设区域各图像的静态区域和动态区域的进行划分；

根据预设区域黑白图像的静态区域与彩色图像中的对应区域进行匹配，并将彩色图像信息中的YUV均值与对应的黑白图像信息进行映射，以得到处理后的图像信息。

进一步的，该方法还包括：

对动态区域添加预设颜色以得到处理后的图像信息。

进一步的，所述获取预设区域对应的各彩色图像YUV数据信息，并计算预设周期时长图像信息中的YUV均值的步骤，包括：

获取预设区域对应的各彩色图像YUV数据，根据指数移动平均值计算U分量的均值Mu和V分量的均值Mv；

Mu＝0.9×Mu+0.1×Ui；

Mv＝0.9×Mv+0.1×Vi；

其中，Ui和Vi为当前图像的U分量和V分量；Mu和Mv的初始值为第一次获取的U分量和V分量。

进一步的，所述将黑白图像信息的灰度值与预设稳定图像灰度值进行比对，并根据比对结果对预设区域各图像的静态区域和动态区域的进行划分的步骤，包括：

获取预设周期时长的黑白图像信息Y分量，并根据指数移动平均值计算若干预设周期时长Y的均值My，

My＝0.9×My+0.1×Y；

其中，My的初始值为第一次获取的Y分量；

获取若干预设周期时长的均值My，并将My与预设稳定图像灰度值Y0进行比对，并根据比对结果对预设区域各图像的静态区域和动态区域的进行划分，

若|Y-My|>Y0，判定图像为动态区域；

若|Y-My|≤Y0，判定图像为静态区域。

进一步的，所述将彩色图像信息中的YUV均值与对应的黑白图像信息进行映射，以得到处理后的图像信息的步骤，包括：

获取黑白图像信息的Y分量；

对静态区域图像采用以下参数进行色彩映射，

Ty＝Y；

Tu＝Mu；

Tv＝Mv；

其中，Mu为彩色图像的U分量，Mv为彩色图像的V分量，Ty、Tu和Tv为当前黑白图像映射后对应的YUV值。

进一步的，所述对动态区域添加预设颜色以得到处理后的图像信息的步骤，包括：

对动态区域图像采用以下参数进行色彩映射，

Ty'＝Y；

Tu'＝Su；

Tv'＝Sv；

其中，Su和Sv为预设值，Ty'、Tu'和Tv'为当前黑白图像映射后对应的YUV值。

进一步的，还包括：

将处理后的图像信息显示至图像显示端。

第二方面，本发明还提供一种摄像机红外视频着色装置，包括：

获取模块，用于获取预设区域的图像信息；

第一处理模块，用于当图像信息为彩色图像时，获取预设区域对应的各彩色图像YUV数据信息，并计算预设周期时长图像信息中的YUV均值；

第二处理模块，用于当图像信息为黑白图像时，将黑白图像信息的灰度值与预设稳定图像灰度值进行比对，并根据比对结果对预设区域各图像的静态区域和动态区域的进行划分；

匹配模块，用于根据预设区域黑白图像的静态区域与彩色图像中的对应区域进行匹配，并将彩色图像信息中的YUV均值与对应的黑白图像信息进行映射，以得到处理后的图像信息。

第三方面，本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。

第四方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可运行指令，所述计算机可运行指令在被处理器调用和运行时，所述计算机可运行指令促使所述处理器运行所述方法。

本方法获取白天图像的颜色信息并计算白天图像信息中的U分量和V分量的均值，并将黑白图像信息区分为静态区域和动态区域，针对静态区域，将U分量和V分量的均值映射至夜晚的黑白图像中，针对动态区域可选择性添加固定颜色或无色，用于醒目显示以进一步的增强视频图像的视觉感受，U分量和V分量的均值能够使颜色更加的精准，从而提高黑白图像映射后图像中的色彩准确性，以进一步的缓解了现有技术存在的红外视频图像着色率偏低的问题。

相应地，本发明实施例提供的摄像机红外视频着色装置、电子设备及计算机可读存储介质，也同样具有上述技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的摄像机红外视频着色方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的摄像机红外视频着色装置的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种电子设备的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

本发明实施例中所提到的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括其他没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

如图1所示，本发明实施例提供的摄像机红外视频着色方法的流程图，包括以下步骤：

S1：获取预设区域的图像信息；

S2：当图像信息为彩色图像时，获取预设区域对应的各彩色图像YUV数据信息，并计算预设周期时长图像信息中的YUV均值；

S3：当图像信息为黑白图像时，将黑白图像信息的灰度值与预设稳定图像灰度值进行比对，并根据比对结果对预设区域各图像的静态区域和动态区域的进行划分；

S4：根据预设区域黑白图像的静态区域与彩色图像中的对应区域进行匹配，并将彩色图像信息中的YUV均值与对应的黑白图像信息进行映射，以得到处理后的图像信息。

本方法获取白天图像的颜色信息并计算白天图像信息中的U分量和V分量的均值，并将黑白图像信息区分为静态区域和动态区域，针对黑白图像的静态区域将U分量和V分量的均值映射至夜晚的黑白图像中，针对动态区域可选择性添加固定颜色或无色，用于醒目显示以进一步的增强视频图像的视觉感受，U分量和V分量的均值能够使颜色更加的精准，从而提高黑白图像映射后图像中的色彩准确性，以进一步的缓解了现有技术存在的红外视频图像着色率偏低的问题。

在一种可能的实施方式中，还可以包括：

对动态区域添加预设颜色以得到处理后的图像信息。

在一种可能的实施方式中，以区域A为目标识别为例进行说明，具体包括以下步骤：

步骤1，获取预设区域的图像信息。

摄像机红外视频着色装置对区域A在预设周期时长内获取图像信息。

步骤2，上述步骤S2具体包括：

当获取图像信息为彩色图像时，计算图像信息在各预设周期时长内的YUV均值，计算对应图像的U分量的均值Mu＝6；V分量的均值Mv＝15；

具体而言，根据指数移动平均值计算U分量的均值和V分量的均值，即：Mu＝0.9×Mu+0.1×Ui；Mv＝0.9×Mv+0.1×Vi。

其中，Ui和Vi为当前图像的U分量和V分量；Mu和Mv的初始值为第一次获取的U分量和V分量。

步骤3，上述步骤S3具体包括：

当获取图像为黑白图像时，获取预设周期时长黑白图像的灰度值Y＝107并计算其均值My＝101，其中预设稳定图像灰度值Y0＝183，将My与预设稳定图像灰度值Y0进行比对，根据比对结果判定区域A中的静态区域和动态区域，若|Y-My|>Y0，判定图像为动态区域；若|Y-My|≤Y0，判定图像为静态区域。

具体而言，根据指数移动平均值计算灰度值Y的均值，即：My＝0.9×My+0.1×Y，其中，My的初始值为第一次获取的Y分量。

步骤4，上述步骤S4具体包括：

将步骤3中判断区域A中的静态区域与步骤2中的彩色图像的U分量的均值和V分量的均值Mv进行映射，采用以下参数进行色彩映射，Ty＝Y；Tu＝Mu；Tv＝Mv；其中，Mu为彩色图像的U分量，Mv为彩色图像的V分量，Ty、Tu和Tv为当前黑白图像映射后对应的YUV值。

具体而言，本实施例中将动态区域采用以下参数进行色彩映射，Ty'＝Y；Tu'＝Su；Tv'＝Sv；其中，设定Su＝236，Sv＝178；Su和Sv为预设值，Ty'、Tu'和Tv'为当前黑白图像映射后对应的YUV值。

具体而言，将处理后的图像信息显示至图像显示端。

具体而言，当采集到第二天白天的彩色图像信息时，自动清空之前保留的U分量和V分量，即清空Mu和Mv数据，重新根据上述步骤1，进行Mu和Mv数据统计以对后续采集到的黑白图像进行色彩映射以得到处理后的图像信息。

本发明实施例具有以下技术效果：

1，本方法保留夜晚黑白图像的Y分量，能够使映射后的夜晚图像信息的视觉感受更接近于夜晚图像，以进一步增强视频图像的视觉感受，使图像着色稳定，提高着色效率，也能够使图像更加有真实感。

2，本方法利用监控场景的特性，将白天的彩色图像的颜色信息填充至夜晚的黑白图像中，实现24小时全彩图像，以增强视频图像的视觉感受。

如图2所示，本发明实施例提供的摄像机红外视频着色装置，包括：

获取模块，用于获取预设区域的图像信息；

第一处理模块，用于当图像信息为彩色图像时，获取预设区域对应的各彩色图像YUV数据信息，并计算预设周期时长图像信息中的YUV均值；

第二处理模块，用于当图像信息为黑白图像时，将黑白图像信息的灰度值与预设稳定图像灰度值进行比对，并根据比对结果对预设区域各图像的静态区域和动态区域的进行划分；

匹配模块，用于根据预设区域黑白图像的静态区域与彩色图像中的对应区域进行匹配，并将彩色图像信息中的YUV均值与对应的黑白图像信息进行映射，以得到处理后的图像信息。

本发明实施例提供的一种电子设备，如图3所示，电子设备800包括存储器801、处理器802，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例提供的方法的步骤。

如图3所示，电子设备还包括：总线803和通信接口804，处理器802、通信接口804和存储器801通过总线803连接；处理器802用于执行存储器801中存储的可执行模块，例如计算机程序。

其中，存储器801可能包含高速随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口804(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。

总线803可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图3中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

其中，存储器801用于存储程序，所述处理器802在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本发明任一实施例揭示的过程定义的装置所执行的方法可以应用于处理器802中，或者由处理器802实现。

处理器802可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器802中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器802可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DigitalSignal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器801，处理器802读取存储器801中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

对应于上述方法，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有机器可运行指令，所述计算机可运行指令在被处理器调用和运行时，所述计算机可运行指令促使所述处理器运行上述方法的步骤。

本发明实施例所提供的装置可以为设备上的特定硬件或者安装于设备上的软件或固件等。本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，前述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，均可以参考上述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

又例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，再例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种摄像机红外视频着色方法，其特征在于，包括：

获取预设区域的图像信息；

当图像信息为彩色图像时，获取预设区域对应的各彩色图像YUV数据信息，并计算预设周期时长图像信息中的YUV均值；

当图像信息为黑白图像时，将黑白图像信息的灰度值与预设稳定图像灰度值进行比对，并根据比对结果对预设区域各图像的静态区域和动态区域的进行划分；

根据预设区域黑白图像的静态区域与彩色图像中的对应区域进行匹配，并将彩色图像信息中的YUV均值与对应的黑白图像信息进行映射，以得到处理后的图像信息。

2.根据权利要求1所述的摄像机红外视频着色方法，其特征在于，还包括：

对动态区域添加预设颜色以得到处理后的图像信息。

3.根据权利要求1所述的摄像机红外视频着色方法，其特征在于，所述获取预设区域对应的各彩色图像YUV数据信息，并计算预设周期时长图像信息中的YUV均值的步骤，包括：

获取预设区域对应的各彩色图像YUV数据，根据指数移动平均值计算U分量的均值Mu和V分量的均值Mv；

Mu＝0.9×Mu+0.1×Ui；

Mv＝0.9×Mv+0.1×Vi；

其中，Ui和Vi为当前图像的U分量和V分量；Mu和Mv的初始值为第一次获取的U分量和V分量。

4.根据权利要求3所述的摄像机红外视频着色方法，其特征在于，所述将黑白图像信息的灰度值与预设稳定图像灰度值进行比对，并根据比对结果对预设区域各图像的静态区域和动态区域的进行划分的步骤，包括：

获取预设周期时长的黑白图像信息Y分量，并根据指数移动平均值计算若干预设周期时长Y的均值My，

My＝0.9×My+0.1×Y；

其中，My的初始值为第一次获取的Y分量；

获取若干预设周期时长的均值My，并将My与预设稳定图像灰度值Y0进行比对，并根据比对结果对预设区域各图像的静态区域和动态区域的进行划分，

若|Y-My|>Y0，判定图像为动态区域；

若|Y-My|≤Y0，判定图像为静态区域。

5.根据权利要求4所述的摄像机红外视频着色方法，其特征在于，所述将彩色图像信息中的YUV均值与对应的黑白图像信息进行映射，以得到处理后的图像信息的步骤，包括：

获取黑白图像信息的Y分量；

对静态区域图像采用以下参数进行色彩映射，

Ty＝Y；

Tu＝Mu；

Tv＝Mv；

其中，Mu为彩色图像的U分量，Mv为彩色图像的V分量，Ty、Tu和Tv为当前黑白图像映射后对应的YUV值。

6.根据权利要求4所述的摄像机红外视频着色方法，其特征在于，所述对动态区域添加预设颜色以得到处理后的图像信息的步骤，包括：

对动态区域图像采用以下参数进行色彩映射，

Ty'＝Y；

Tu'＝Su；

Tv'＝Sv；

其中，Su和Sv为预设值，Ty'、Tu'和Tv'为当前黑白图像映射后对应的YUV值。

7.根据权利要求1所述的摄像机红外视频着色方法，其特征在于，还包括：

将处理后的图像信息显示至图像显示端。

8.一种摄像机红外视频着色装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取预设区域的图像信息；

第一处理模块，用于当图像信息为彩色图像时，获取预设区域对应的各彩色图像YUV数据信息，并计算预设周期时长图像信息中的YUV均值；

第二处理模块，用于当图像信息为黑白图像时，将黑白图像信息的灰度值与预设稳定图像灰度值进行比对，并根据比对结果对预设区域各图像的静态区域和动态区域的进行划分；

匹配模块，用于根据预设区域黑白图像的静态区域与彩色图像中的对应区域进行匹配，并将彩色图像信息中的YUV均值与对应的黑白图像信息进行映射，以得到处理后的图像信息。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至7任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可运行指令，所述计算机可运行指令在被处理器调用和运行时，所述计算机可运行指令促使所述处理器运行所述权利要求1至7任一项所述的方法。

Images