【摘要】：隨著國家大力建造公路,道路管理信息化已經(jīng)逐步開始應(yīng)用到實(shí)際中。在道路信息化管理過程中,攝像機(jī)是數(shù)據(jù)采集主要設(shè)備,保證攝像機(jī)的正常工作才能保證道路信息化管理正常進(jìn)行。本文主要研究道路視頻圖像的色彩失真檢測和矯正還原。首先,本文提出分治偏色檢測模型(PBCCD)。在色彩理論上分析本文背景,得出道路視頻圖像具有中性色調(diào)、色階分布不均勻、對比度小、飽和度低、偏色類型不確定等特點(diǎn)。并根據(jù)已有的偏色檢測算法檢測道路視頻圖像,雖然能夠檢測出大部分一般偏色圖像,但是對于圖像部分偏色等情況不能檢測。本文提出PBCCD模型,本模型包含根據(jù)視頻圖像的特點(diǎn)選擇合適的色彩空間YUV,通過將灰色理論應(yīng)用于YUV色彩空間,將道路背景和前景分離;根據(jù)圖像部分偏色情況,使用DFS算法對圖像進(jìn)行分割,從而進(jìn)行分治處理,達(dá)到有效處理部分偏色的目的;因?yàn)閅UV色彩空間能夠更有效的反映道路視頻的常有偏色,所以提取圖像在YUV色彩空間下的特征值,使用SVM方法將偏色圖像和正常圖像進(jìn)行二分類。其次,提出自適應(yīng)增益MSRCR算法(AG-MSRCR)。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)對比,MSRCR算法有較好的矯正效果,但是會(huì)保留圖像的偏色數(shù)據(jù),據(jù)此,本文提出AG-MSRCR算法,在對數(shù)域得到的反射圖像數(shù)據(jù)下,改變原來算法中固定的色彩增益參數(shù)β,調(diào)整為自適應(yīng)色彩增益參數(shù)β_i,使其能夠根據(jù)圖像整體情況增益色彩,達(dá)到解決圖像因偏色導(dǎo)致的色彩失衡的問題。通過將AG-MSRCR算法實(shí)現(xiàn)并使用實(shí)際圖像進(jìn)行測試,該算法能更好的對偏色圖像進(jìn)行色彩矯正。將AG-MSRCR算法與PBCCD模型結(jié)合,對分割后的圖像進(jìn)行偏色矯正,然后拼接還原圖像。為了消除拼接后圖像出現(xiàn)明顯邊界的問題,本文提出一種圖像線性拼接方法,該方法根據(jù)過渡區(qū)域線性拼接圖像,使得到的圖像在拼接部分平滑過渡。最后通過對PBCCD模型和AG-MSRCR算法在算法性能上進(jìn)行分析,在OpenCV環(huán)境下實(shí)現(xiàn)本模型和改進(jìn)后的算法,并通過與GW、等效圓等現(xiàn)有的偏色檢測算法和GW矯正、MSRCR等偏色矯正算法進(jìn)行對比。本文的PBCCD模型的偏色檢測準(zhǔn)確度為94.99%,高于現(xiàn)有偏色檢測算法;本文提出的AG-MSRCR算法相比于現(xiàn)有比如GW矯正、MSRCR等偏色矯正算法,有更好的矯正效果。
【圖文】：

這樣藍(lán)色紅色色度值互補(bǔ)，造成三個(gè)色彩非常接近，甚至比正常圖像還接近平均值。圖 2-1 是道路圖像的正常、嚴(yán)重偏色、部分偏色等四種情況的對比，經(jīng)過使用灰色世界的公式，計(jì)算圖 2-1 中（a）（b）（c）（d）的結(jié)果見表 2-1。表 2-1 灰色世界偏色因子結(jié)果對比圖像名稱rVgVbV Φ C（a） 134 133 134 134 0.24（b） 133 137 134 135 2.75（c） 117 116 94 109 115（d） 118 137 196 151 1115

正常圖像因?yàn)闃淙~部分的B值和房屋部分的B值都較小，使得整個(gè)圖像的B值偏小，，從而偏色因子偏大。2.2.2 直方圖直方圖方法是在色彩空間 RGB 下，畫出三通道的直方圖，根據(jù)各個(gè)通道的直方圖的分散和集中情況，判斷圖像飽和度，最后根據(jù)不同的飽和度判斷圖像偏色和圖像矯正。直方圖統(tǒng)計(jì)法是根據(jù)圖像色彩的直方圖，橫坐標(biāo)是 0-255 的色彩度，縱坐標(biāo)為該色彩度的個(gè)數(shù)，統(tǒng)計(jì)大于某個(gè)值的像素個(gè)數(shù)，分析數(shù)據(jù)得到結(jié)果。直方圖統(tǒng)計(jì)法有以下特點(diǎn)：第一，直方圖統(tǒng)計(jì)法沒有依賴先天的假設(shè)，只是根據(jù)原本圖像的直方圖衡量，基本能夠解決大多數(shù)的偏色異常。第二，通過分析三個(gè)通道的分布不均衡，難以量化；第三，能夠解決部分偏色的情況，在圖中圖像右側(cè)偏紅，直方圖中表現(xiàn)出不同位置的不均衡。第四，圖像出現(xiàn)淺偏色情況下難以判斷。
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U495;TP391.41

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