色彩还原系统.doc

文档介绍：色彩还原系统
色彩还原系统,主要是利用图像处理的方法,实现视频图像的色彩还原,提高目标的分辨识别能力。
在远距离视频侦察领域中,彩色照片比黑白照片对景物的表现力更强。因为人眼对颜色的敏感度高,可以较容易地识别出不同颜色的目标,而对灰度等级差别,人眼的敏感度要差很多。在图像处理方面,以每个像素用8比特编码为例:黑白图像为28即256种灰阶,而彩***像(红、绿、蓝三基色各为8比特)则有224即1。6*106种色彩信息,因此表现景物的细微程度方面,彩***像比黑***像要强的多。
军用彩色视频侦察设备通常观察的距离较远,当观测距离大于10公里(严格说是5公里)时,由于大气吸收和反射的影响,使景物的颜色发生了裉色变化,即五颜六色的景物变成了近于黑白图像,极大地影响了目标的侦察识别效果,进而影响探测距离和目标分辨能力。
色彩还原子系统主要完成裉色视频图像的彩色还原,以提高目标的发现与识别能力。
该子系统由视频帧提取、傅立叶正反变换、频谱滤波、色彩还原、图像合成、视频流形成等六个部分组成,其信息流程如图1所示。
色彩还原
频谱滤波
视频输出
视频流形成
图像合成
傅立叶正反变换
视频帧提取
视频输入
图1色彩还原功能组成图
视频帧提取
从视频图像数据流中通过行场同步码按帧读取数据,并存入缓存区中。
傅立叶正反变换
傅立叶正变换主要是对该图像进行二维傅立叶变换,将时域变换到空间域,行到零级频谱和红、绿、蓝的一级频谱的空间分布。傅立叶反变换是对能过频谱滤波运算后分别得到的红、绿、蓝的一级频谱和零级频谱的空间域进行到时域的变换。
频谱滤波
根据频谱的空间的分布,通过滤波的方法滤出需要的频谱信息。
色彩还原
依据实际获取图像的色彩残留数据,按当地当时景物的自然颜色进行定标,实现色彩还原。
图像合成
对得到的各个谱段的图像数据,进行彩色合成以及与零级谱的融合,这样就可以得到还原后的彩***像。
视频流形成
将色彩还原后的图像数据帧,按标准PAL格式读出,并插入行、场同步码形成可视的视频图像数据流输出。
色彩还原处理前后效果图如下。
视频监控主要是靠太阳光(或月光星光等)照到物体上的反射光线成像,射线的传播路程是大气,大气作为一种传达室播介质,其组成除含有氧、氮、二氧化碳等外,主要还含有水气(微小液滴),临近岸边或岸上空尚有灰尘和烟雾等固体微粒。世界公认的事实是,海洋大气中水气含量较多,高达到2%,水蒸气的密度随着高度的增加而迅速减少。由于地球的各部分光照(温度)、密度(压强)、湿度和地形的不同,造成了垂直方向和水平方向空气的大量流动。当潮湿的暧空气经过冷的海面,或由于日出日落的海面与下层空气之间的温差,就会产生不同程度的饱和水滴。这种常见的大气状态就叫做霾和雾。按能见度标准,能见度小1km为浓雾,能见度5km为中雾,能见度8km为轻雾,能见度15km为晴朗,能见度23。5km为标准晴朗,能见度60km为特别晴朗。雾是影响监控效果的最大因素,如何减少雾天对监视效果的影响成了边防监控的一道难题。
2)D摄像机在近红外波段的透雾能力
人眼能够感觉到可见光波长为380-780纳米。通常将比780纳米长的电磁波,称为红外线。大气、烟云等吸收可见光和近红外线,但是对3-5微米和8-14微米的红外线却是透明的。因此,这两个波段被称