低環境照度下的彩色圖像質量提升方法及其裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于圖像處理技術領域，具體而言，涉及一種低環境照度下的彩色圖像質量提升方法及其裝置。
【背景技術】
[0002]隨著當前視頻監控技術的不斷發展，人們對視頻監控性能的要求也隨之越來越高，一方面要求在低環境照度下能夠有清晰干凈的畫質表現，另一方面則要求監控設備具有較好的隱蔽性，以避免對監控目標造成干擾。
[0003]傳統的依靠燈光補光的監控設備必然會嚴重干擾到監控的目標，無法滿足對監控設備隱蔽性的要求。基于此，現有技術公開了采用紅外模式的監控設備可以利用環境中或者自身補光的紅外光，達到在低環境照度條件下獲取明亮清晰畫質圖像的目的，同時又由于紅外光具有不被肉眼可見的特點，不會對監控目標造成過多的干擾。但是本發明人發現，由于采用紅外模式，擷取的視頻圖像中的色彩通常與可見光條件下的真實色彩差別較大，所以現有技術中在低照度環境下采用紅外補光采集圖像時，通常采用黑白模式進行圖像采集，從而失去了畫面中的彩色信息。
[0004]為了獲得低照度條件下的彩色圖像，現有技術提出了基于紅外光線下的白平衡技術以獲得彩色圖像，即在紅外條件下得到接近可見光環境下的物體真實色彩。但是由于紅外光線的反射和吸收與可見光不同，因此在現有的技術方案中，采用調整圖像白平衡的方式，依然無法解決紅外光存在時的偏色問題。
【發明內容】
[0005]在現有技術的基礎上，本發明人想到:如果能夠將混雜了紅外光線的圖像通過一定的方法轉換成正常光照下的彩色圖像，同時由于又加入了紅外光線的照度，從而使得在低光照環境下不必大幅提高成本、采用更為昂貴的低照度感光器就可以擁有很好的圖像捕捉能力，同時還可以避免現有技術中基于紅外光線下的白平衡技術所帶來的偏色問題。基于此，本發明實施例的目的在于提供一種低環境照度下的彩色圖像質量提升方法及其裝置。
[0006]本發明實施例采用以下技術方案實現:
[0007]—種低環境照度下的彩色圖像質量提升方法，包括:
[0008]初始化步驟:
[0009]分別采集一自然光照條件下的可見光圖像以及紅外補光條件下的混合光照圖像；
[0010]對所述混合光照圖像以及可見光圖像進行圖像內容匹配處理后，對經匹配處理的兩幅圖像作差值計算以獲得紅外光照圖像；
[0011]依據所述紅外光照圖像以及可見光圖像計算出當前混合光照圖像中的紅外補光色彩分量IR與自然光照色彩RGB之間的函數關系IR = F(RGB)；
[0012]以及，圖像質量提升處理步驟:
[0013]對采集的混合光照圖像，依據其自然光照色彩RGB以及所述函數關系IR = F(RGB)得到每個像素點的紅外補光色彩分量IR，并將當前混合光照圖像每個像素點的自然光照色彩RGB值與紅外補光色彩分量IR分別進行疊加處理得到彩色圖像。
[0014]優選地，對所述混合光照圖像以及可見光圖像進行圖像內容匹配處理之前，先分別對所述混合光照圖像以及可見光圖像進行降噪處理。
[0015]優選地，依據所述紅外光照圖像以及可見光圖像計算出當前混合光照圖像中的紅外補光色彩分量IR與自然光照色彩RGB之間的函數關系IR = F(RGB)的步驟包括:
[0016]依據所述紅外光照圖像以及可見光圖像計算出當前混合光照條件下的紅外光的比例；
[0017]依據所述紅外光的比例計算得到當前混合光照圖像中紅外補光色彩分量IR與自然光照色彩RGB之間的函數關系IR = F(RGB)。
[0018]一種低環境照度下的彩色圖像質量提升裝置，包括:
[0019]采集模塊，用于分別采集一自然光照條件下的可見光圖像以及紅外補光條件下的混合光照圖像；
[0020]第一圖像處理模塊，用于對所述混合光照圖像以及可見光圖像進行圖像內容匹配處理后，對經匹配處理的兩幅圖像作差值計算以獲得紅外光照圖像；
[0021]擬合模塊，用于依據所述紅外光照圖像以及可見光圖像計算出當前混合光照圖像中的紅外補光色彩分量IR與自然光照色彩RGB之間的函數關系IR = F(RGB)；
[0022]第二圖像處理模塊，用于對采集的混合光照圖像，依據其自然光照色彩RGB以及所述函數關系IR = F(RGB)得到每個像素點的紅外補光色彩分量IR，并將當前混合光照圖像每個像素點的自然光照色彩RGB值與紅外補光色彩分量IR分別進行疊加處理得到彩色圖像。
[0023]優選地，所述采集模塊通過控制紅外濾光片的切換，以分別采集一自然光照條件下的可見光圖像以及紅外補光條件下的混合光照圖像。
[0024]優選地，所述第一圖像處理模塊對所述混合光照圖像以及可見光圖像進行圖像內容匹配處理之前，先分別對所述混合光照圖像以及可見光圖像進行降噪處理。
[0025]優選地，所述擬合模塊包括:
[0026]第一計算單元，用于依據所述紅外光照圖像以及可見光圖像計算出當前混合光照條件下的紅外光的比例；
[0027]第二計算單元，用于依據所述紅外光的比例計算得到當前混合光照圖像中紅外補光色彩分量IR與自然光照色彩RGB之間的函數關系IR = F(RGB)。
[0028]本發明解決了在有紅外光線輔助的混合光源條件下，對獲取的混合光照圖像進行圖像處理，以將偏色的圖像矯正為圖像亮度得到增強了且畫質提升了的正常彩色圖像。采用本發明，在較低環境照度環境以及紅外補光的條件下，可以保證監控設備對監控目標具有良好的隱蔽性，同時還可以得到畫質得到提升了的彩色圖像。
【附圖說明】
[0029]圖1為本發明實施例提供的低環境照度下的彩色圖像質量提升方法流程示意圖；
[0030]圖2為本發明實施例提供的低環境照度下的彩色圖像質量提升裝置結構示意圖。
[0031]本發明目的的實現、功能特點及優異效果，下面將結合具體實施例以及附圖做進一步的說明。
【具體實施方式】
[0032]下面結合附圖和具體實施例對本發明所述技術方案作進一步的詳細描述，以使本領域的技術人員可以更好的理解本發明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發明的限定。
[0033]本發明的核心思想是:首先采集一張沒有混合紅外光線的正常自然光照下的彩色圖像，然后再采集一張混合紅外光以及自然光光線的圖像，并將兩張圖像作匹配，找出各個匹配的像素點上在兩張圖像中分別對應的正常色彩的RGB值以及混合光線圖像的RGB值，根據兩幅圖像的像素值可以得到紅外光照圖像，并據此得到當前混合光照圖像中的紅外補光色彩分量IR與自然光照色彩RGB之間的函數關系。在完成所述初始化后，后續采集的任意一幀視頻圖像均可以依據所述函數關系直接進行圖像處理，以獲得圖像質量得到了提升了的彩色圖像。
[0034]具體地，如圖1所示，本發明實施例提供的一種低環境照度下的彩色圖像質量提升方法，包括:
[0035]S1、初始化步驟:
[0036]S11、分別采集一自然光照條件下的可見光圖像以及紅外補光條件下的混合光照圖像；
[0037]S12、對所述混合光照圖像以及可見光圖像進行圖像內容匹配處理后，對經匹配處理的兩幅圖像作差值計算以獲得紅外光照圖像；
[0038]S13、依據所述紅外光照圖像以及可見光圖像計算出當前混合光照圖像中的紅外補光色彩分量IR與自然光照色彩RGB之間的函數關系IR = F(RGB)；
[0039]S2、以及，圖像質量提升處理步驟:
[0040]對采集的混合光照圖像，依據其自然光照色彩RGB以及所述函數關系IR = F(RGB)得到每個像素點的紅外補光色彩分量IR，并將當前混合光照圖像每個像素點的自然光照色彩RGB值與紅外補光色彩分量IR分別進行疊加處理得到彩色圖像。假設當前混合光照圖像中某一像素點的值為R’ G’ B’，則在彩色圖像還原過程中，采用(R’ G’ B’)= (R GB)+F(RGB)，得到輸出彩色圖像在相應像素點的RGB值。
[0041]在所述步驟S12中，對所述混合光照圖像以及可見光圖像進行圖像內容匹配處理之前，考慮到當前環境照度較低，因此可以先分別對所述混合光照圖像以及可見光圖像進行降噪處理。
[0042]在所述步驟S13中，本實施例中，依據所述紅外光照圖像以及可見光圖像