EP2777271A2 - Method for carrying out a dynamic range compression in traffic photography - Google Patents

Method for carrying out a dynamic range compression in traffic photography

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Publication number
EP2777271A2
EP2777271A2 EP12794852.9A EP12794852A EP2777271A2 EP 2777271 A2 EP2777271 A2 EP 2777271A2 EP 12794852 A EP12794852 A EP 12794852A EP 2777271 A2 EP2777271 A2 EP 2777271A2
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EP
European Patent Office
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image
gray
pixels
traffic
original
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP12794852.9A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ralf Kachant
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jenoptik Robot GmbH
Original Assignee
Jenoptik Robot GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Jenoptik Robot GmbH filed Critical Jenoptik Robot GmbH
Publication of EP2777271A2 publication Critical patent/EP2777271A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T9/00Image coding
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/117Filters, e.g. for pre-processing or post-processing
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/136Incoming video signal characteristics or properties
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    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/182Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being a pixel
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    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/186Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being a colour or a chrominance component
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/90Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using coding techniques not provided for in groups H04N19/10-H04N19/85, e.g. fractals
    • H04N19/98Adaptive-dynamic-range coding [ADRC]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/64Circuits for processing colour signals
    • H04N9/646Circuits for processing colour signals for image enhancement, e.g. vertical detail restoration, cross-colour elimination, contour correction, chrominance trapping filters

Definitions

  • the invention relates to a method for performing dynamic compression in traffic photography for more detailed representation in images that were created in connection with traffic surveillance systems.
  • the object of the invention is to find a way to achieve a more detailed representation of the dark areas in digitally obtained images of traffic photography, excluding the different subjective influences from the editing staff, without losing the information of the brighter areas.
  • this object is achieved by a method for carrying out a dynamic compression in traffic photography.
  • the arithmetic mean value is calculated over all gray values G (Sii; z i2 ) according to
  • a gain parameter p and a blur factor b are then determined.
  • a blurred gray value image (contrast mask) [U] with the gray values Xu, by blurring with the Blur factor b is created to finally the desired new image [N] with the pixels x N i by superimposing the image original [F] with the pixels x F i with the blurred gray value image (contrast mask) [U] with the pixels Xu, with the inclusion of Gain parameter p and an exponent Vu.
  • the particular advantage of the method according to the invention is that the dark areas are automatically lightened, particularly in the case of color images with high dynamics, in order to better visualize details that are initially not visible in these areas, but without destroying the information in the brighter areas.
  • This method can be applied both in the camera immediately after the detection in such a way that all the image original are automatically lightened or after the image sources have been stored on a storage medium.
  • the temporally downstream brightening can take place in the camera at a time in which no image original is detected, or on a separate arithmetic unit, for example on a computer in a back office.
  • the starting point for the method can be both a monochrome gray value image [F] and a color image [F] with the usual 3 channels (RGB).
  • the gray value image mask with its gray values x G i is thereby generated by converting the individual R, G and B pixels as follows:
  • each pixel is then split again into an R, G and B pixel.
  • Fig. 1 shows a schematic sequence of the method based on a color image
  • floating point Since all computers today use so-called floating-point, floating-point, floating-point or floating-point arithmetic ("floating point"), at the beginning of the process all color values from fixed-point arithmetic (integer) to floating-point arithmetic, i. H. Floating point numbers converted to keep rounding errors in the calculation steps as low as possible.
  • each R, G and B value for each pixel is divided by 65,536.0:
  • Gray values x G i, where i 1, ..., n * m, created.
  • the starting point for the method can be both a monochrome gray value image [F] and a color image [F] with the usual 3 channels (RGB).
  • the color image [F] is first converted into a monochrome image.
  • a copy of the image original [F] is first generated from the color image [F] and subsequently converted into a monochrome image [G].
  • the gray value image [G] with its gray values x G i is generated by converting the individual R, G and B pixels as follows:
  • a blurred gray scale image is generated for later use.
  • the blur filter eg a Gaussian filter
  • a two-dimensional filter H (x, y) can be separated into two one-dimensional filters H (x) and H (y).
  • the original image [F] is compared pixel by pixel with the blurred gray value image [U] (contrast mask).
  • the calculation takes place as a function of a gain parameter p determined once for all calculations of an image and of the pixel-dependent parameter x ui, which both flow into the exponent specific for each pixel.
  • gain parameter p is first used with the aid of the arithmetic mean value
  • v Ui 10l 50
  • x ui are the values of the blurred gray value image (contrast mask)
  • p is the gain parameter calculated using the arithmetic mean value x. The dark parts of the picture are amplified without changing the bright picture parts too much.
  • FIGS. 1 and 2 the process sequences explained in greater detail above are illustrated schematically, wherein in FIG. 1 a color image and in FIG. 2 a monochromatic image are assumed.
  • Gray value image (gray value mask) with gray values x G i

Abstract

The invention relates to a method for carrying out a dynamic range compression in traffic photography for representation having greater detail fidelity in images created in connection with traffic monitoring installations. The problem addressed by the invention is that of finding a possibility for achieving, in the case of digitally obtained images in traffic photography, whilst precluding the different subjective influences on the part of the processing personnel, a representation of the dark regions with greater detail fidelity, without the information of the brighter regions being lost in the process. According to the invention, this problem is solved by means of a method for carrying out a specific dynamic range compression in traffic photography.

Description

Verfahren zur Durchführung einer Dynamikkompression in der Verkehrsfotografie  Method for performing dynamic compression in traffic photography
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung einer Dynamikkompression in der Verkehrsfotografie zur detailgetreueren Darstellung in Bildern, die im Zusammenhang mit Verkehrsüberwachungsanlagen erstellt wurden. The invention relates to a method for performing dynamic compression in traffic photography for more detailed representation in images that were created in connection with traffic surveillance systems.
In der Verkehrsfotografie werden zumeist Bilder erstellt, bei denen der Fahrer im Fahrzeuginnenraum sehr dunkel, hingegen das Kennzeichen durch seine retroreflektierende Eigenschaft stark überstrahlt erscheint. Um die dunklen Bereiche in Bildern mit hoher Dynamik aufzuhellen und kontrastarme Details in diesen Bereichen besser sichtbar zu machen, ohne die Informationen in den helleren Bereichen zu zerstören, kann eine Dynamikkompression oft erfolgreich angewendet werden. Hierbei wird eine Kopie des Bildes in eine Kontrastmaske umgewandelt und mit dem Bild überlagert. Dabei müssen für jedes Bild Helligkeit und Kontrast manuell angeglichen werden, damit die so korrigierten Bilder nicht unnatürlich oder gar wie eine Fotomontage aussehen. In traffic photography mostly pictures are created in which the driver in the vehicle interior very dark, on the other hand, the indicator appears greatly outshined by its retroreflective property. In order to lighten the dark areas in high dynamic range images and to make low contrast details in those areas more visible without destroying the information in the brighter areas, dynamic compression can often be successfully used. Here, a copy of the image is converted into a contrast mask and overlaid with the image. For each image, brightness and contrast must be adjusted manually, so that the corrected images do not look unnatural or even like a photomontage.
Wenn nun die Bilder von den Verkehrsüberwachungsanlagen in den Auswertebüros (Backoffice) der Behörden oder beauftragen Organisationen ausgewertet werden, müssen täglich mehrere tausend Bilder manuell angeglichen werden, was einen erheblichen zeitlichen Mehraufwand, aber auch eine zusätzliche Belastung des Personals mit sich bringt. In Extremfällen kann es zur Verjährung von Bußgeldern kommen, wenn sich ein Stau in der Abarbeitung der Bilder ergibt. Weiterhin unterliegt die manuelle Angleichung den subjektiven Einflüssen der jeweiligen Person, die das Bild bearbeitet. If now the images of the traffic monitoring systems in the evaluation offices (back office) of the authorities or commissioned organizations are evaluated, daily several thousand pictures must be adjusted manually, which brings a considerable temporal overhead, but also an additional load of the personnel with itself. In extreme cases, there may be a limitation of fines if there is a congestion in the processing of the images. Furthermore, the manual adjustment is subject to the subjective influences of the individual who processes the image.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Möglichkeit zu finden, um bei digital gewonnenen Bildern der Verkehrsfotografie, unter Ausschluss der unterschiedlichen subjektiven Einflüsse vom bearbeitenden Personal, eine detailgetreuere Darstellung der dunklen Bereiche zu erreichen, ohne dass dabei die Informationen der helleren Bereiche verloren gehen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Durchführung einer Dynamikkompression in der Verkehrsfotografie gelöst. Ausgehend von einem digital vorliegenden Bildoriginal mit den Bildpunkten xFi , unterteilt in n Spalten s und m Zeilen z: The object of the invention is to find a way to achieve a more detailed representation of the dark areas in digitally obtained images of traffic photography, excluding the different subjective influences from the editing staff, without losing the information of the brighter areas. According to the invention, this object is achieved by a method for carrying out a dynamic compression in traffic photography. Starting from a digitally present image original with the pixels x F i, divided into n columns s and m rows z:
wird zunächst eine Grauwertbildmaske [G] mit den Grauwerten G(Sii ;zi2) erstellt, wobei = {1 ,...,m} und i2 = {1 ,...,n} ist. Im weiteren Verfahrensablauf wird zunächst der arithmetische Mittelwert über alle Grauwerte G(Sii;zi2) gemäß First, a gray scale image mask [G] with the gray values G (Sii; z i2 ) is created, where = {1, ..., m} and i 2 = {1, ..., n}. In the further course of the procedure, first the arithmetic mean value is calculated over all gray values G (Sii; z i2 ) according to
Λ m n Λ m n
9 = * Σ T G(sn; zi2) 9 = * Σ TG (s n ; z i2 )
n * m i1 = 1 i2 = 1 ermittelt bzw. berechnet. Da es sich bei dem Mittelwert g lediglich um einen arithmetischen Mittelwert x handelt, können zur Vereinfachung auch alle Bildpunkte XQ der Grauwertbildmaske mit i = {1 ,...,n * m} aufsummiert und nach folgender Formel errechnet werden: n * m n * m i1 = 1 i2 = 1 determined or calculated. Since the mean value g is merely an arithmetic mean value x, all the pixels XQ of the gray value image mask with i = {1,..., N * m} can also be summed up and calculated according to the following formula: n * m
; I(xGi) - n * m i = 1 ; I (x G i) - n * mi = 1
Aus dem arithmetischen Mittelwert x wird dann ein Verstärkungsparameter p und ein Unschärfefaktor b ermittelt. Anschließend wird ein unscharfes Grauwertbild (Kontrastmaske) [U] mit den Grauwerten Xu, durch Weichzeichnen mit dem Unschärfefaktor b erstellt, um abschließend das gewünschte neue Bild [N] mit den Bildpunkten xNi durch überlagern des Bildoriginals [F] mit den Bildpunkten xFi mit dem unscharfen Grauwertbild (Kontrastmaske) [U] mit den Bildpunkten Xu, unter Hinzuziehung des Verstärkungsparameters p und eines Exponenten Vu, zu generieren. From the arithmetic mean value x, a gain parameter p and a blur factor b are then determined. Subsequently, a blurred gray value image (contrast mask) [U] with the gray values Xu, by blurring with the Blur factor b is created to finally the desired new image [N] with the pixels x N i by superimposing the image original [F] with the pixels x F i with the blurred gray value image (contrast mask) [U] with the pixels Xu, with the inclusion of Gain parameter p and an exponent Vu.
Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass die dunklen Bereiche insbesondere bei Farbbildern mit hoher Dynamik automatisch aufgehellt werden, um zunächst nicht sichtbare Details in diesen Bereichen besser sichtbar zu machen, ohne jedoch die Informationen in den helleren Bereichen zu zerstören. In der Verkehrsfotografie ist dies besonders vorteilhaft, da der Fahrer meist sehr dunkel abgebildet ist, während das Kennzeichen mit seinen retroreflektierenden Eigenschaften stark überstrahlt wird. Dieses Verfahren kann sowohl in der Kamera unmittelbar nach der Erfassung derart angewendet werden, dass alle Bildoriginale automatisch aufgehellt werden, oder zeitlich nachgelagert, nach dem die erfassten Bildoriginale auf einem Speichermedium abgespeichert wurden. Die zeitlich nachgelagerte Aufhellung kann in der Kamera zu einem Zeitpunkt erfolgen, in der keine Bildoriginale erfasst werden, oder auf einer separaten Recheneinheit, beispielsweise auf einem Rechner in einem Backoffice. The particular advantage of the method according to the invention is that the dark areas are automatically lightened, particularly in the case of color images with high dynamics, in order to better visualize details that are initially not visible in these areas, but without destroying the information in the brighter areas. In traffic photography, this is particularly advantageous because the driver is usually shown very dark, while the license plate is greatly outshined with its retroreflective properties. This method can be applied both in the camera immediately after the detection in such a way that all the image original are automatically lightened or after the image sources have been stored on a storage medium. The temporally downstream brightening can take place in the camera at a time in which no image original is detected, or on a separate arithmetic unit, for example on a computer in a back office.
Ausgangspunkt für das Verfahren kann sowohl ein monochromes Grauwertbild [F] als auch ein Farbbild [F] mit den üblichen 3 Kanälen (RGB) sein. Im Falle der Farbbilder wird die Grauwertbildmaske mit seinen Grauwerten xGi dadurch generiert, indem die einzelnen R, G und B Bildpunkte wie folgt umgerechnet werden: The starting point for the method can be both a monochrome gray value image [F] and a color image [F] with the usual 3 channels (RGB). In the case of the color images, the gray value image mask with its gray values x G i is thereby generated by converting the individual R, G and B pixels as follows:
Beim abschließenden Generieren des neuen Farbbildes [N] wird dann jeder Bildpunkt wieder in einen R, G und B Bildpunkt aufgesplittet. When finally generating the new color image [N], each pixel is then split again into an R, G and B pixel.
Um Rundungsfehler weitgehend zu unterdrücken, ist es von Vorteil, den Rechner, der üblicherweise auf die Festkommaarithmetik eingestellt ist, auf die Fließkommaarithmetik umzustellen. Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen: To largely suppress rounding errors, it is advantageous to convert the calculator, which is usually set to fixed-point arithmetic, to floating-point arithmetic. The invention will be explained in more detail with reference to embodiments. In the accompanying drawings show:
Fig. 1 einen schematischen Ablauf des Verfahrens anhand eines Farbbildes und Fig. 1 shows a schematic sequence of the method based on a color image and
Fig.2 einen schematischen Ablauf des Verfahrens anhand eines monochromatischen Bildoriginals. 2 shows a schematic sequence of the method based on a monochromatic Bildoriginals.
Da alle heutigen Rechner sogenannte Gleitkomma-, Fließpunkt-, Gleitpunkt- oder Fließkommaarithmetik (engl, "floating point") verwenden, werden zu Beginn des Verfahrens alle Farbwerte von der Festkommaarithmetik (Integer) in Gleitkommaarithmetik, d. h. Fließkommazahlen umgerechnet, um Rundungsfehler in den Rechenschritten möglichst gering zu halten. Since all computers today use so-called floating-point, floating-point, floating-point or floating-point arithmetic ("floating point"), at the beginning of the process all color values from fixed-point arithmetic (integer) to floating-point arithmetic, i. H. Floating point numbers converted to keep rounding errors in the calculation steps as low as possible.
Für die Umrechnung in eine Fließkommazahl wird jeder einzelne R, G und B Wert für jeden Bildpunkt (Pixel) jeweils durch 65.536,0 geteilt: For conversion to a floating-point number, each R, G and B value for each pixel is divided by 65,536.0:
Int -> Fließkomma Int -> floating point
65.536,0 65,536.0
Im ersten Schritt wird von einem digital vorliegenden Bildoriginal [F] mit den Bildpunkten xFj mit i=1 ,...,n*m, zunächst eine Grauwertbildmaske [G] mit denIn the first step of a digitally present image original [F] with the pixels x F j with i = 1, ..., n * m, first a gray scale image mask [G] with the
Grauwerten xGi, wobei i=1 ,...,n*m ist, erstellt. Ausgangspunkt für das Verfahren kann sowohl ein monochromes Grauwertbild [F] als auch ein Farbbild [F] mit den üblichen 3 Kanälen (RGB) sein. Gray values x G i, where i = 1, ..., n * m, created. The starting point for the method can be both a monochrome gray value image [F] and a color image [F] with the usual 3 channels (RGB).
Bei einem Farbbild [F] liegt für jeden Bildpunkt xFj ein R,-, G,- und Bi-Wert vor. Die Rr, Gi- und Bi-Werte stellen für jeden Bildpunkt ein Wertetripel dar. Dagegen liegt bei einem monochronem Bildoriginal nur ein einzelner Grauwert für jedes xpjvor. Inn Falle eines monochromen Bildoriginals [F] wird lediglich eine Kopie des Bildoriginals [F] erzeugt, die dann der Grauwertbildmaske [G] entspricht. For a color image [F], there is an R, -, G, - and Bi value for each pixel x Fj . The Rr, Gi and Bi values represent a value triple for each pixel. On the other hand, for a monochrome image original, there is only a single gray value for each xpj. In the case of a monochrome image original [F], only one copy of the image original [F] is generated, which then corresponds to the gray scale image mask [G].
Dagegen wird im Falle eines farbigen Bildoriginals zunächst das Farbbild [F] in ein monochromes Bild umgewandelt. Hierzu wird von dem Farbbild [F] zunächst eine Kopie des Bildoriginals [F] erzeugt und im Anschluss dieses in ein monochromes Bild [G] umgewandelt. Hierzu wird das Grauwertbild [G] mit seinen Grauwerten xGi dadurch generiert, dass die einzelnen R, G und B Bildpunkte wie folgt umgerechnet werden: In contrast, in the case of a colored image original, the color image [F] is first converted into a monochrome image. For this purpose, a copy of the image original [F] is first generated from the color image [F] and subsequently converted into a monochrome image [G]. For this purpose, the gray value image [G] with its gray values x G i is generated by converting the individual R, G and B pixels as follows:
R; + G; + B: R; + G; + B:
Grauwerte XQ =— ■ L , Gray values XQ = - ■ L ,
3 so dass die errechneten Helligkeitswerte anschließend als Grauwerte den entsprechenden Bildpunkten xGi des zu generierenden Grauwertbildes [G] zugeordnet sind. 3 so that the calculated brightness values are then assigned as gray values to the corresponding pixels x G i of the gray value image [G] to be generated.
Im zweiten Schritt wird aus dem Grauwertbild [G], der arithmetische Mittelwert x über alle Grauwerte XGI , mit i=1 ,...,n*m, errechnet, das aus einem monochromen Bildoriginal [F] kopiert oder aus einem Farbbild [F] generiert wurde, ermittelt bzw. berechnet: In the second step, the gray value image [G], the arithmetic mean x over all gray values XGI, with i = 1, ..., n * m, calculated from a monochrome image original [F] or from a color image [F ] was generated, calculated or calculated:
1 n * m 1 n * m
Arithmetischer Mittelwert x = * £(xGi) . Arithmetic mean x = * £ (x Gi ).
n * m ; _ Λ  n * m; _ Λ
Im dritten Schritt wird durch Anwendung eines Unschärfefilters, ein unscharfes Grauwertbild zur späteren Verwendung generiert. Der Unschärfefilter (z. B. ein Gaußfilter) reduziert dabei zwischen benachbarten Punkten die Differenz der Grauwerte (Kontrast). Da es sich um eine Tiefpassfilterung handelt, gehen kleine Strukturen verloren, große dagegen bleiben erhalten. Ein gängiger Unschärfefilter ist ein Gaußfilter, bei dem der Grauwert jedes Bildpunkts der Kontrastmaske xUi bei einem zweidimensionalen Bild durch xui = h(x,y) durch folgende Formel beschreibt: x +y In the third step, using a blur filter, a blurred gray scale image is generated for later use. The blur filter (eg a Gaussian filter) reduces the difference between the gray values (contrast) between adjacent points. Since it is a low-pass filtering, small structures are lost, but large ones are preserved. A common blur filter is a Gaussian filter in which the gray value of each pixel of the contrast mask x U i for a two-dimensional image is defined by x ui = h (x, y) by the formula: x + y
1 —  1 -
h(x,y) = ^ e ' h (x, y) = ^ e '
Auf das erfindungsgemäße Verfahren bezogen bedeutet dies, dass s für x, z für y und b für σ einzusetzen ist. Dabei ist b der Unschärfefaktor, der aus dem arithmetische Mittelwert x des Grauwertbildes [G] mit folgender Formel b = 4 * x errechnet wird, wobei die funktionellen Zusammenhänge empirisch aus mehreren Bildreihen mit unterschiedlichen Beleuchtungssituationen ermittelt wurden. Zur Reduzierung des Rechenaufwandes kann ein zweidimensionaler Filter H(x,y) in zwei eindimensionale Filter H(x) und H(y) separiert werden. Somit wird dieser beispielsweise nur auf die direkten Nachbarn zum einen in der Horizontalen und zum anderen in der Vertikalen angewendet und reduziert so den Rechenaufwand um ein Vielfaches. With reference to the method according to the invention, this means that s is to be used for x, z for y and b for σ. Here b is the uncertainty factor, which is calculated from the arithmetic mean value x of the gray value image [G] with the following formula b = 4 * x, wherein the functional relationships were determined empirically from several image series with different illumination situations. To reduce the computational effort, a two-dimensional filter H (x, y) can be separated into two one-dimensional filters H (x) and H (y). Thus, this is applied, for example, only to the direct neighbors on the one hand in the horizontal and on the other in the vertical and thus reduces the computational effort many times.
Somit ergibt sich jeder Grauwert xui mit i=1 ,...,n*m für jeden Punkt der Kontrastmaske [U] durch Anwendung des Gaußfilters auf jeden Punkt xGi mit i=1 ,...,n*m, unter Berücksichtigung der Kontrastwerte der jeweiligen Nachbarpunkte, des Grauwertbildes [G]. Thus, each gray value x ui with i = 1, ..., n * m for each point of the contrast mask [U] results by applying the Gaussian filter to every point x G i where i = 1, ..., n * m, taking into account the contrast values of the respective neighboring points, the gray value image [G].
Im vierten Schritt wird das Bildoriginal [F] mit dem unscharfen Grauwertbild [U] (Kontrastmaske) pixelweise verrechnet. Die Verrechnung erfolgt in Abhängigkeit von ein für alle Rechnungen eines Bildes einmal ermittelten Verstärkungsparameter p und dem pixelabhängigen Parameter xui die beide in den für jeden Pixel spezifischen Exponenten einfließen. Durch diese Art der Verrechnung bleibt der natürliche Eindruck im neu generierten Bild [N] erhalten. Hierzu wird zunächst unter Hinzuziehung des arithmetischen Mittelwertes Verstärkungsparameter p mit In the fourth step, the original image [F] is compared pixel by pixel with the blurred gray value image [U] (contrast mask). The calculation takes place as a function of a gain parameter p determined once for all calculations of an image and of the pixel-dependent parameter x ui, which both flow into the exponent specific for each pixel. This kind of calculation preserves the natural impression in the newly generated image [N]. For this purpose, gain parameter p is first used with the aid of the arithmetic mean value
10 + ( °°°-) 10 + (°°° -)
55 + x errechnet.  55 + x calculated.
Anschließend werden die Bildpunkte R, G und B des neuen Farbbildes [N] für jeden einzelnen Bildpunkt der R,-, G,- und Bi-Wertmit i=1,...,n*m wie folgt ermittelt: für den Fall, dass xu,< 0,5: Subsequently, the pixels R, G and B of the new color image [N] are determined for each individual pixel of R, -, G, - and Bi with i = 1, ..., n * m as follows: in the case that x u , <0.5:
RNi =1-(1-RFi)v- GNi=1-(1-GFi)v- BNi=1-(1-BFi)v- für den Fall, dass x, R Ni = 1- (1-R Fi ) v - G Ni = 1- (1-G Fi ) v - B Ni = 1- (1-B Fi ) v - for the case where x,
RNi = RnVui R Ni = Rn Vui
GNi = GFi v- BNi = BFi Vui , wobei in beiden Fällen der Exponent pixelweise wie folgt berechnet wird: G Ni = G Fi v - B N i = B Fi Vui , where in both cases the exponent is calculated pixel by pixel as follows:
(2xui-1) (2x ui -1)
vUi =10l 50 und dabei xui die Werte des unscharfen Grauwertbildes (Kontrastmaske) sind und p der Verstärkungsparameter, der unter Hinzuziehung des arithmetischen Mittelwertes x berechnet wurde. Die dunklen Partien des Bildes werden dabei verstärkt, ohne die hellen Bildpartien all zu stark zu verändern. v Ui = 10l 50 where x ui are the values of the blurred gray value image (contrast mask) and p is the gain parameter calculated using the arithmetic mean value x. The dark parts of the picture are amplified without changing the bright picture parts too much.
Abschließend werden für jeden Bildpunkt die Fließkonnnnazahlen der R, G und B Werte durch Multiplikation mit 65.536,0 wieder zurück in einen ganzahligen Integer umgerechnet: Finally, for each pixel, the flow number of the R, G, and B values are converted back to an integer integer by multiplying by 65,536.0.
Fließkomma -> Int Floating point -> int
-> x * 65.536,0 -> x * 65,536.0
In den Figuren 1 und 2 sind selbsterklärend die oben näher erläuterten Verfahrensabläufe schematisch dargestellt, wobei in Fig. 1 von einem Farbbild und in Fig. 2 von einem monochromatischen Bild ausgegangen wird. In FIGS. 1 and 2, the process sequences explained in greater detail above are illustrated schematically, wherein in FIG. 1 a color image and in FIG. 2 a monochromatic image are assumed.
Bezeichnungen designations
Grauwertbild (Grauwertmaske) mit Grauwerten xGi Gray value image (gray value mask) with gray values x G i
arithmetischer Mittelwert x arithmetic mean x
Verstärkungsparameter p Gain parameter p
Unschärfefaktor b Blur factor b
Exponent vu, Exponent vu,
Bildoriginal [F] Picture original [F]
neues Farbbild/neu generiertes Bild [N] new color image / new generated image [N]
unscharfes Grauwertbild (Kontrastmaske) [U] mit Grauwerten x, neue Bildpunkte XNI blurred gray value image (contrast mask) [U] with gray values x, new pixels XNI

Claims

Patentansprüche claims
1 . Verfahren zur Durchführung einer Dynamikkonnpression in der Verkehrsfotografie, ausgehend von einem digital vorliegenden Bildoriginal mit n*m Bildpunkten, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: 1 . Method for carrying out dynamic compression in traffic photography, starting from a digitally present image original with n * m pixels, characterized by the following method steps:
- Erstellen einer Grauwertbildmaske [G] mit Grauwerten xGi vom Bildoriginal, wobei i=1 n*m ist, - creating a gray value image mask [G] with gray values x G i from the image original, where i = 1 n * m,
- Errechnen des arithmetischen Mittelwertes - Calculate the arithmetic mean
1 n * m 1 n * m
x = * E( Qi) .  x = * E (Qi).
n * m j = n * mj =
- Ermitteln eines Verstärkungsparameters p und eines Unschärfefaktors b, Determining a gain parameter p and a blur factor b,
- Erstellen eines unscharfen Grauwertbildes [U] mit Grauwerten xui durch weichzeichnen der Grauwerte XQ mit dem Unschärfefaktor b und - Creating a blurred gray value image [U] with gray values x ui by blurring the gray values XQ with the blur factor b and
- Erstellen eines neuen Bildes [N] durch überlagern des Bildoriginals [F] mit dem unscharfen Grauwertbild [U] unter Hinzuziehung des Verstärkungsparameters p. - Create a new image [N] by superimposing the image original [F] with the blurred gray scale image [U] using the gain parameter p.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung eines monochromen Bildoriginals [F] die erstellte Grauwertbildmaske [G] eine Kopie des Bildoriginals ist. 2. The method according to claim 1, characterized in that when using a monochrome image original [F] the gray scale image mask created [G] is a copy of the image original.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung eines Bildoriginals [F] bestehend aus R, G und B Bildpunkten, die Grauwertbildmaske [G] dadurch erstellt wird, indem die Grauwerte XQ berechnet werden durch 3. The method according to claim 1, characterized in that when using an image original [F] consisting of R, G and B pixels, the gray scale image mask [G] is created by the gray values XQ are calculated by
_ Ri + Gi + _ R i + G i +
xGix Gi -
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Unschärfefaktors b berechnet wird durch Method according to one of the preceding claims, characterized in that the blur factor b is calculated by
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkungsparameter p berechnet wird durch 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the gain parameter p is calculated by
10 + A 55 + x 10 + A 55 + x
6. Verfahren nach Anspruch 1 , 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die neuen Bildpunkte XNI ermittelt werden bei xUi < 0,5 durch xNi = 1 - (1 - xFi)v und bei xui > 0,5 durch 6. The method of claim 1, 2 and 5, characterized in that the new pixels XNI are determined at x U i <0.5 by x Ni = 1 - (1 - x Fi ) v and at x ui > 0.5 by
XNi = Fi X N i = Fi
(2xui -1 (2x ui -1
50  50
wobei Vy j = 10 ist.  where Vy j = 10.
Verfahren nach Anspruch 1 , 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildpunkte RNI , GNI , BNi ermittelt werden bei xUi < 0,5 durch und bei xui > 0,5 durch A method according to claim 1, 3 and 5, characterized in that the pixels RNI, GNI, B N i are determined at x U i <0.5 by and at x ui > 0.5 by
RNi = RFiVui . GNi = GFiVui . BN1 = BF|V R Ni = R Fi Vui . G Ni = G Fi Vui . B N1 = B F | V
(2xui -1) (2x ui -1)
50  50
wobei Vy j = 10 ist. where Vy j = 10.
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