RU2282313C1 - Способ автоматической настройки параметров изображения - Google Patents
Способ автоматической настройки параметров изображения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2282313C1 RU2282313C1 RU2005106044/09A RU2005106044A RU2282313C1 RU 2282313 C1 RU2282313 C1 RU 2282313C1 RU 2005106044/09 A RU2005106044/09 A RU 2005106044/09A RU 2005106044 A RU2005106044 A RU 2005106044A RU 2282313 C1 RU2282313 C1 RU 2282313C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- parameters
- image
- digital image
- video
- image parameters
- Prior art date
Links
Landscapes
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
- Studio Devices (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
Abstract
Изобретение относится к телевизионным системам и может быть использовано для обеспечения автоматической настройки параметров изображения (яркость, контрастность, цветность) в цифровых системах видеонаблюдения. Техническим результатом является поддержание качества изображения на заданном уровне без участия оператора. Технический результат достигается тем, что в систему «видеокамера - плата видеозахвата - компьютер» вводится отрицательная обратная связь от компьютера к плате видеозахвата, которая использует итерационный метод в процессе корректировки параметров изображения и позволяет скомпенсировать колебания этих параметров в зоне обзора видеокамеры. 1 ил.
Description
1. Область техники
Изобретение направлено на обеспечение автоматической настройки параметров изображения (яркость, контрастность и цветность) в цифровых системах видеонаблюдения.
2. Уровень техники
Задача настройки параметров изображения в цифровых системах видеонаблюдения в настоящее время решается одним из двух способов:
- ручная настройка параметров изображения;
- использование объектива с автодиафрагмой, управляемого видеосигналом.
Ручная настройка параметров изображения предполагает присутствие оператора системы видеонаблюдения, который осуществляет необходимую коррекцию, когда качество изображения становится неудовлетворительным. Такой подход имеет следующие недостатки:
- оператор может задать такие параметры, при которых наблюдаемый объект трудноразличим или неразличим вообще, что недопустимо при использовании цифровой системы видеонаблюдения в качестве охранной системы;
- невозможность автономной работы цифровой системы видеонаблюдения без участия оператора.
Работа объектива с автодиафрагмой описана в источнике Владо Демьяновски CCTV Библия охранного телевидения / Пер. с англ. - М.: ООО «ИСС», 2002, - 352 с. Объективы с автодиафрагмой реализуют механизм ALC (Автоматическая компенсация освещенности). ALC представляет собой фотометрическую регулировку диафрагмы. Регулировка ALC позволяет выбрать точку срабатывания по видеосигналу для функционирования диафрагмы в зависимости от контрастности картинки. Если на изображении появляются очень яркие места, то это приведет к сужению отверстия диафрагмы для получения видеосигнала с «полным динамическим» диапазоном. Визуально изображение будет высоко контрастным. Эта регулировка эквивалентна компенсации встречной засветки видеокамер. Компенсация встречной засветки используется для борьбы с фоновым (контровым) светом, т.е. для улучшения качества изображения при неблагоприятных условиях наблюдения объекта.
Использование объектива с автодиафрагмой предполагает использование специальной видеокамеры и объектива, что значительно повышает стоимость результирующей системы видеонаблюдения. Кроме того, управление регулировкой диафрагмы осуществляется на основе аналогового видеосигнала, получаемого от видеокамеры, а в цифровой системе видеонаблюдения конечному оператору предоставляется оцифрованное (с некоторыми параметрами) изображение. Следовательно, отрицательная обратная связь в аналоговом фрагменте системы сужает спектр управляемых характеристик изображения, влияющих на его качество.
3. Раскрытие изобретения
Технический результат изобретения заключается в автоматическом поддержании качества изображения на заданном уровне при колебании параметров наблюдаемых объектов (степень освещенности, зашумленности и др.) в зоне обзора видеокамеры.
При работе системы видеонаблюдения параметры изображения (яркость, контрастность и цветность), выдаваемого оператору, настраиваются таким образом, чтобы обеспечить максимальную информативность (качество, детализация и т.п.). Под действием изменяющихся параметров окружающей среды, таких как изменение освещенности, при естественной смене времени суток, или зашумление, связанное с осадками и другими внешними причинами, качество изображения с зафиксированными параметрами может ухудшаться.
Задача автоматической коррекции параметров изображения в цифровых системах видеонаблюдения может быть сформулирована следующим образом. Пусть имеется множество параметров изображения Х=(х0, ...хN), определяющих качество выходного изображения О. Таким образом, существует неявная зависимость вида:
На практике данная зависимость имеет более сложный вид, т.к. качество выходного изображения также зависит от множества параметров окружающей среды W, и зависимость (1) принимает вид:
С другой стороны качество оцифрованного изображения может быть оценено, исходя из представления этого изображения как множества оцифрованных пикселей Р=(р0, ..., рS), где S - количество пикселей изображения. Тогда имеет место выражение:
Сопоставляя выражения (2) и (3), получаем:
Предположим, что задано некоторое эталонное значение оценки качества изображения Оэталон. Данное значение может быть задано непосредственно оператором или неявно выявлено в процессе наблюдения за действиями оператора системы видеонаблюдения.
Пусть имеется некоторое текущее значение параметров Х, для которых вычислено текущее качество изображения О=f{X,W)=f*(P). Требуется определить величины коррекции параметров ΔХ=(Δх0, ..., ΔхN), чтобы обеспечить минимум целевой функции F{X, W):
На практике ввиду неполноты информации о параметрах окружающей среды целесообразно воспользоваться целевой функцией F*(P), которая по семантике идентична F(X, W):
Пусть происходит изменение состояния окружающей среды на некоторое значение ΔW. Задача состоит в определении такого изменения параметров ΔX, чтобы максимально скомпенсировать изменение окружающей среды. Важно понимать, что могут иметь место такие изменения, что в конечном счете будет невозможно получить F*(P)=0, т.е. восстановить точное эталонное изображение, поэтому требуется определить такое значение параметров Р+ΔР, при котором целевая функция принимает минимальное значение minF*(P).
Процесс расчета требуемой величины коррекции ΔX сводится к итерационному процессу подбора, при котором , где ΔХi определяет величину коррекции на i-м шаге. Завершение коррекции может быть организовано, например, по истечении заданного количества итераций («проб») или по достижении минимума целевой функции.
Поставленная задача представляется как задача управления в системе с обратной связью. Разработка способа автоматической коррекции параметров изображения позволяет исключить человеческий фактор при работе цифровой системы видеонаблюдения, а также повысить эффективность ее применения в автономном режиме.
Для получения указанного технического эффекта необходимо выполнение следующей последовательности действий:
1. фиксирование начальных параметров оцифровки изображения Х=Х0;
2. получение от видеокамеры аналогового видеосигнала А;
3. оцифровка платой видеозахвата аналогового изображения с заданными параметрами оцифровки: , где Р - множество оцифрованных пикселей изображения;
4. формирование вектора коррекции параметров оцифровки ΔX=φ(Р) и вычисление новых значений параметров Х+ΔX;
5. загрузка новых параметров оцифровки по цепи обратной связи в плату видеозахвата и переход к п.2.
4. Осуществление изобретения
Для осуществления предлагаемого способа автоматической настройки параметров изображения в цифровой системе видеонаблюдения необходимы следующее устройства:
- аналоговая видеокамера;
- плата видеозахвата;
- персональный компьютер (оборудованный платой видеозахвата).
Схема соединения указанных компонентов и направление передачи сигналов приведены на чертеже 1.
Аналоговая камера предназначена для получения аналогового видеосигнала.
Плата видеозахвата осуществляет оцифровку с заданными параметрами (яркость, контрастность и цветность) выдаваемого видеокамерой аналогового видеосигнала.
Персональный компьютер реализует некоторый алгоритм, обеспечивающий расчет по оцифрованному изображению необходимой величины коррекции параметров оцифровки. Персональный компьютер по цепи обратной связи передает скорректированные параметры оцифровки в плату видеозахвата.
Claims (1)
- Способ автоматической настройки параметров видеосигнала, заключающийся в том, что получают от видеокамеры аналоговый видеосигнал А, из аналогового видеосигнала получают цифровое изображение платой видеозахвата с заданными параметрами , где Р - множество пикселей цифрового изображения, отличающийся тем, что перед получением цифрового изображения с заданными параметрами фиксируют начальные эталонные параметры получения цифрового изображения из аналогового Х=(Х0...ХN), определяющих качество выходного изображения, формируют вектор коррекции параметров цифрового изображения ΔХ=φ(Р) и вычисляют новые значения параметров цифрового изображения Х+ΔХ, загружают новые параметры цифрового изображения по цепи обратной связи в плату видеозахвата.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005106044/09A RU2282313C1 (ru) | 2005-03-04 | 2005-03-04 | Способ автоматической настройки параметров изображения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005106044/09A RU2282313C1 (ru) | 2005-03-04 | 2005-03-04 | Способ автоматической настройки параметров изображения |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005106044A RU2005106044A (ru) | 2006-08-10 |
RU2282313C1 true RU2282313C1 (ru) | 2006-08-20 |
Family
ID=37059407
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005106044/09A RU2282313C1 (ru) | 2005-03-04 | 2005-03-04 | Способ автоматической настройки параметров изображения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2282313C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2582547C2 (ru) * | 2012-07-20 | 2016-04-27 | Кэнон Кабусики Кайся | Устройство захвата изображения и способ управления им и объектив |
-
2005
- 2005-03-04 RU RU2005106044/09A patent/RU2282313C1/ru active IP Right Revival
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2582547C2 (ru) * | 2012-07-20 | 2016-04-27 | Кэнон Кабусики Кайся | Устройство захвата изображения и способ управления им и объектив |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005106044A (ru) | 2006-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8121404B2 (en) | Exposure control apparatus and image pickup apparatus | |
KR101341095B1 (ko) | 야경 환경에서 최적의 화질을 갖는 영상 획득 장치 및 방법 | |
US7474847B2 (en) | Method and system in digital imaging for adjusting exposure and a corresponding device | |
US8629915B2 (en) | Digital photographing apparatus, method of controlling the same, and computer readable storage medium | |
US8885092B2 (en) | Camera device, exposure control method, and program | |
US20050206776A1 (en) | Apparatus for digital video processing and method thereof | |
CN101185322A (zh) | 用于成像设备的光学变焦以及数字变焦 | |
US20040008267A1 (en) | Method and apparatus for generating images used in extended range image composition | |
KR20100064388A (ko) | 촬상 장치, 촬상 방법 및 컴퓨터 판독가능한 기록 매체 | |
US8989510B2 (en) | Contrast enhancement using gradation conversion processing | |
CN112672069B (zh) | 曝光方法和装置 | |
WO2023133991A1 (zh) | 内窥镜色温实时矫正方法、装置、电子设备及摄像系统 | |
KR20030036714A (ko) | 디지털 카메라의 노출 제어 방법 | |
US20180276804A1 (en) | Enhancing images | |
CN107295267A (zh) | 控制高动态范围自动曝光控制成像中的信噪比 | |
CN106506973A (zh) | 对焦控制方法、装置、电子设备及终端设备 | |
US8576306B2 (en) | Image sensing apparatus, image processing apparatus, control method, and computer-readable medium | |
CN113840095B (zh) | 一种补光灯控制方法及相关装置 | |
JP2009225345A (ja) | 画像補正プログラム、画像補正装置および画像補正方法 | |
RU2282313C1 (ru) | Способ автоматической настройки параметров изображения | |
CN114283170B (zh) | 一种光斑提取方法 | |
CN110581989A (zh) | 快速曝光时间检测方法、装置、电子设备、介质及系统 | |
JP2012085093A (ja) | 撮像装置および取得方法 | |
KR20110025518A (ko) | 이미지 영상의 역광을 보상하기 위한 장치 및 방법 | |
JP4845796B2 (ja) | 撮像装置及び撮像装置の制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090305 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20100227 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160305 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20180216 |