发明名称 一种地下变电站数字视频恢复方法
摘要 本发明涉及一种地下变电站数字视频恢复方法,包括以下步骤:1)将地下变电站施工过程低照度数字视频传输给处理器;2)处理器提取各帧的图像信息,对每一帧图像进行独立增强运算;3)根据图像帧间差信息,对下一帧图像进行基于帧间信息的补偿增强,以提高视频图像增强的效率;4)对补偿结果进行校验,得到地下变电站数字图像的恢复结果。与现有技术相比,本发明具有能够使得最终的恢复图像具有更多的结构化信息,并且保证了系统实时性的同时最大限度的提升了恢复后图像的增强质量,提高了视频图像的有效性,便于工作站进行监控管理等优点。
申请公布号 CN103037208B 申请公布日期 2015.09.09
申请号 CN201210560072.2 申请日期 2012.12.20
申请人 上海市电力公司;上海电力学院;国家电网公司 发明人 郑思国;刘刚;何真珍;陈晓东
分类号 H04N7/18(2006.01)I;H04N7/14(2006.01)I 主分类号 H04N7/18(2006.01)I
代理机构 上海科盛知识产权代理有限公司 31225 代理人 赵志远
主权项 一种地下变电站数字视频恢复方法,其特征在于,包括以下步骤:1)将地下变电站施工过程低照度数字视频传输给处理器;2)处理器提取各帧的图像信息,对每一帧图像进行独立增强运算;3)根据图像帧间差信息,对下一帧图像进行基于帧间信息的补偿增强,以提高视频图像增强的效率;4)对补偿结果进行校验,得到地下变电站数字图像的恢复结果;所述的对每一帧图像进行独立增强运算具体为:21)设计滤波器,如公式(1)所示:<maths num="0001" id="cmaths0001"><math><![CDATA[<mrow><mi>F</mi><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>,</mo><mi>y</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfrac><mrow><mi>exp</mi><mo>&lsqb;</mo><mfrac><mrow><msup><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>-</mo><msub><mi>m</mi><mn>1</mn></msub><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msup><mrow><mo>(</mo><mi>y</mi><mo>-</mo><msub><mi>m</mi><mn>2</mn></msub><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup></mrow><mrow><msub><mi>k</mi><mn>1</mn></msub><mo>&times;</mo><mi>&alpha;</mi></mrow></mfrac><mo>&rsqb;</mo></mrow><mrow><msub><mi>k</mi><mn>2</mn></msub><mo>&times;</mo><mi>&pi;</mi><mo>&times;</mo><mi>&alpha;</mi><mo>&times;</mo><mn>10000</mn></mrow></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0000735016910000011.GIF" wi="1181" he="250" /></maths>其中,m<sub>1</sub>为横轴中心点的位置,m<sub>2</sub>为纵轴中心点的位置,k<sub>1</sub>为滤波器方差调整因子比例系数,k<sub>2</sub>为滤波器幅值调整因子比例系数,α为方差基数;22)取三个不同尺度的滤波器,滤波器为大小161×161的矩阵,第一组取:m<sub>1,1</sub>=161;m<sub>1,2</sub>=80;k<sub>1,1</sub>=4;k<sub>1,2</sub>=5;α<sub>1</sub>=1600;第二组取:m<sub>2,1</sub>=161;m<sub>2,2</sub>=80;k<sub>2,1</sub>=8;k<sub>2,2</sub>=8;α<sub>2</sub>=1400;第三组取:m<sub>3,1</sub>=161;m<sub>3,2</sub>=80;k<sub>3,1</sub>=0.5;k<sub>3,2</sub>=0.5;α<sub>3</sub>=1458;23)代入公式(1)得到三维的滤波器组,分别与原图像I(x,y)进行卷积,并调整灰度值,如公式(2)所示<maths num="0002" id="cmaths0002"><math><![CDATA[<mrow><mi>G</mi><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>,</mo><mi>y</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mi>l</mi><mi>o</mi><mi>g</mi><mo>&lsqb;</mo><mi>I</mi><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>,</mo><mi>y</mi><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mn>1</mn><mo>&rsqb;</mo><mo>-</mo><munderover><mo>&Sigma;</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mn>3</mn></munderover><mi>l</mi><mi>o</mi><mi>g</mi><mo>&lsqb;</mo><msub><mi>F</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>,</mo><mi>y</mi><mo>)</mo></mrow><mo>&CircleTimes;</mo><mi>I</mi><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>,</mo><mi>y</mi><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mn>1</mn><mo>&rsqb;</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0000735016910000012.GIF" wi="1600" he="147" /></maths>其中<img file="FDA0000735016910000013.GIF" wi="124" he="68" />为卷积符号,G(x,y)调整灰度值后的结果;最后通过公式(3)得到增强后图像:<maths num="0003" id="cmaths0003"><math><![CDATA[<mrow><mi>L</mi><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>,</mo><mi>y</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfrac><mrow><mo>{</mo><mi>G</mi><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>,</mo><mi>y</mi><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mi>m</mi><mi>i</mi><mi>n</mi><mo>&lsqb;</mo><mi>G</mi><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>,</mo><mi>y</mi><mo>)</mo></mrow><mo>&rsqb;</mo><mo>}</mo><mo>&times;</mo><mn>255</mn></mrow><mrow><mi>m</mi><mi>a</mi><mi>x</mi><mo>&lsqb;</mo><mi>G</mi><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>,</mo><mi>y</mi><mo>)</mo></mrow><mo>&rsqb;</mo><mo>-</mo><mi>m</mi><mi>i</mi><mi>n</mi><mo>&lsqb;</mo><mi>G</mi><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>,</mo><mi>y</mi><mo>)</mo></mrow><mo>&rsqb;</mo></mrow></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>3</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0000735016910000021.GIF" wi="1665" he="182" /></maths>所述的对补偿结果进行校验具体如下:在每补偿3帧后,加入校验公式对图像的质量进行检验,当不满足校验公式时,则进行图像的整体增强,返回步骤2)。
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