夜间交通视频图像增强方法研究和应用

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夜间交通视频图像增强方法研究和应用

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铿吴昌成姜良维缪建新

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(公安部交通管理科学研究所

江苏无锡2141

摘要随着智能交通技术的发展,道路交通视频监控成为智能交通研究的热点,但是由于夜间光照

不够,监控图像的视觉质量往往令人不满意,不利于交通安全分析。针对夜间照度不够条件下的交通视频图像存在的问题,在国家交通安全科技行动计划的支持下,课题六(区域公路网交通安全态势监测、评估及应急指挥) 专题一(区域公路网交通安全信息采集关键技术及设备) 对其作了研究。尽管常用的直方图变换方法能提高夜间照度不够条件下图像的视觉质量,但是常常存在伪边缘和过曝光等

问题,不利于车牌识别、行人特征识别等后续图像处理。文中提出了改进的直方图变换方法,提高夜间照度不够条件下交通视频图像的视觉质量,加强道路交通安全的管理。

关键词

光照;直方图变换;交通视频;交通安全

文献标志码:A

doi :10.3963/j .i ss n 1674—4861.2013.01.017

中图分类号:TP391

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引言

变换常存在伪边缘和过曝光问题,图像的视觉效果不令人满意,伪边缘和过曝光对机动车的号牌、行人的细节识别的不利影响更大。主要原因是由于直方图均衡化是对图像中的所有像素点进行的变换,包括图像中的边缘像素点、平滑非噪声像素点、噪声像素点∞剖。

本专题对夜间光照度不够的交通视频图像增强作了分析。研究提出首先使用开关滤波器对图像进行预处理,将图像中的像素点分为边缘像素点、平滑非噪声相似点、噪声像素点。检测出来的图像细节保留原值,检测出来的平滑非噪声象素点也保留原则,检测出来的噪声用噪声滤波指代替。然后,对检测出来的平滑非噪声像素点做改进的直方图变换处理,增加图像的对比度。实验表明,研究所提方法,不但能够增加图像对比度,对于夜间图像由于光照不够造成的视觉效果下降有明显的增强作用,同时机动车牌照、行人特征等边缘像素点也被完整地保护,对后续的机动车牌照、行人特征识别起到了明显的效果。

“区域公路网交通安全信息采集关键技术”是国家交通安全科技行动计划之课题六“区域公路网交通安全态势监测评估及应急指挥”的专题,主要研究交通流、交通违法、车辆特征信息、交通视频等各类交通安全实时信息的采集及关键技术,其中涉及视频图像的公路车辆智能监测记录系统、机动车测速仪、交通视频摄像机、一体化高清监测摄像机等设备采集的违法证据、图像、数据是课题研究的基础数据来源,关系到课题研究和示范工程的成败。在这些视频图像的检测和应用中,图像的质量对交通安全信息的提取、检测、取证等方面起着重大的作用。当夜问光照度不够时,图像的视觉质量会大大降低,对车牌识别、行人特征识别等后续图像处理带来了极大的困

难‘“。

针对上述问题,国内外研究机构提出了许多解决方法,其中直方图变换是最常用的算法。直方图变换是图像增强技术的1个重要方面,使原始图像的灰度直方图映射为灰度均匀的图像直方图,达到增强图像对比度的目的,从而获得灰度值丰富并且动态范围大的图像,对夜间光照度不够的交通视频图像增强有显著的效果。但是直方图

收稿日期:2012—11—13

修回日期:2012—1214

1直方图简介

直方图反映了图像像素灰度的分布,横坐标是图像的像素灰度级,纵坐标是该灰度级像素的个数或出现此灰度级的概率,反映了图像中各灰

*国家道路交通安全科技行动计划课题六(批准号:2009B A G l 3A 06) 资助

163.corn 第一作者简介:张铿(1968) .本科.研究方向:公安交通指挥中心设计与应用.E —m ai l :[1**********]@


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