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1、46 矿井矿山图像增强解决方案矿井矿山图像增强解决方案2016-01目录一、 前言 1二、 产品概述 3三、 设计思路 3四、 系统组成 3五、 系统流程 45.1. 对本地图片的操作流程 45.2. 对本地视频文件的操作流程 45.3. 对本地连续图片的操作流程 5六、 具体功能描述 6七、 产品特点 10八、 系统配置 10一、 前言近年来，随着矿产事故的不断高发，矿井矿山视频监控系统的建设也越来越广泛，不少矿业单位安装了井下视频监控系统，用来保障矿工的人身安全，但是由于矿井地处较深，浮尘较多，护罩蒙尘严重；光线条件较差，即便采用低照度摄像机也很难保证监控效果，图像往往模糊不清，很难达到设

2、计目的，无法实现信息化条件下视频图像信息资源的有效利用。如1、摄像机聚焦模糊2、物体运动速度过快3、对比度太差4、噪声干扰针对这一情况特互信互通推出了专业的监控图像增强系统软件来解决这一问题。二、 产品概述互信互通图像增强系统支持面向多种实际监控环境因素的图像增强功能，包括锐化、平滑、亮度/对比度、光照补偿、去强光照、去雾、去模糊、畸变图像校正、单帧超分辨、多帧超分辨、高度测量、屏幕录像、视频增强、应用场景等功能，以改善实际监控图像的质量，为应用人员提供可辨识的关键信息。三、 设计思路图像增强采用松耦合设计，既可以作为独立的单机版软件产品形态出现，也可以融合进现有网络视频监控系统，以软件功能模

3、块方式呈现。同时提供统一对外接口，便于与其他业务应用系统集成。图像增强与网络视频监控系统融合应用时，具有图像增强权限的用户（需要经监控平台管理员统一授权）既可以在线对视频监控系统传过来的图像进行清晰化校正处理，又可以选择本地电脑上的图像进行清晰化处理。四、 系统组成互信互通图像增强系统主要由以下四部分组成：1图片增强模块：主要对图片进行各种清晰化处理、色彩校正、高度测量、屏幕录像等功能。2多帧超分辨模块：主要对连续的图片进行清晰化处理3视频增强模块：主要对视频进行清晰化操作，同时支持指定起、止位置的视频转成图片的功能4系统对接模块：对接视频监控平台、视频侦查系统、图像资源库、各种第三方业务应用

4、系统。五、 系统流程1. 2. 3. 4. 5. 5.1. 对本地图片的操作流程注：在选择打开图片时，多帧超分辨功能页签和视频增强功能页签为禁用置灰状态。5.2. 对本地视频文件的操作流程注：在选择打开本地视频文件时，常见场景、常用功能、图片清晰化等功能页签状态为禁用置灰。5.3. 对本地连续图片的操作流程注：在选择打开本地连续图片帧时，常见场景、常用功能、图片清晰化、视频增强功能页签状态为禁用置灰。 连续帧图片的说明：一般PAL制式情况下，每一秒视频由连续的25帧图像组成，即1秒包括25张图片，每一张图片所富含的信息均不一样，快速播放这些图片，因此产生了“运动”的视觉。往往在涉案视频中的嫌疑

5、人或者车、物品清晰化时，单张的图片或者视频，不一定能满足清晰化的需求。 例如：某案件中，要对涉案人员的脸部进行清晰化识别，每一张图片上的脸部清晰程度均不一致，通过本功能可以将各清晰的部位合成一幅最清晰的人脸图片。六、 具体功能描述图像增强功能列表模块子模块 功能功能描述图片增强图像增强低照度补光将昏暗图像进行增强处理，使原本由于光照不足而辨识不清的画面变得清晰可见，确保了图像的真实性和完整性过度曝光曝光过度的图片整体看上去发白或者有白斑，本功能即可校正这种曝光过度的图片，重现图像的细节信息逆光逆光图像是拍摄时光源处于被摄景物背后，主要部分大都处于阴影当中，正面的光线暗淡，影调反差偏大，亮调和暗

6、调层次表现的不理想，并存在物体正面的色彩质感难以全面表达的缺点，甚至产生不必要的光斑或雾状光影，直接影响了层次和色调的表现。本功能即要校正这种逆光情况，突显出暗处的景物和细节提高对比度提高图像对比度，使图像层次分明，清晰醒目伽马校正用来平滑的扩展图像的明暗部分，即对图像进行增亮或变暗处理曲线调整曲线调整是一种平滑调整图像的明暗分布的方法，对图像进行增亮或变暗处理。亮度反转亮度反转就是在保持色相不变的情况下，将原来亮的部分变成暗的，原来暗的部分变成亮的几何校正图像缩放对图像进行放大或缩小处理图像旋转对图像进行任意角度的顺时针或者逆时针旋转畸变矫正对具有镜头畸变和透视变形的图像进行校正处理色彩校正

7、自动白平衡自动白平衡是对因环境光线造成的图像颜色偏色进行调整，使得白色物体所成的像仍然保持视觉上的白色色彩矫正由于种种原因，绝大多数图片都存在不同程度的偏色问题。在使用之前，就要加以校正，以还原图片本来的颜色色彩增强对图像色阶进行裁剪，裁剪后的图像在视觉上表现为色彩更加鲜艳色彩反转色彩反转就是要取原来色彩的补色来代替当前颜色值相对色温调整改变图像的相对色温，达到对图像偏色进行修正的目的饱和度调整调整图像饱和度，饱和度增加图像色彩更鲜艳，饱和度降低图像色彩更素净。一般通过增加饱和度的方法实现图像色彩增强彩色图像通道对彩色图像的通道进行处理，保留RGB三通道中的某一通道，或者屏蔽三通道中的某一通道

8、色彩分离消除或保留图像中指定的色彩清晰化锐化图像锐化(image sharpening)是补偿图像的轮廓，增强图像的边缘及灰度跳变的部分，使图像变得清晰去雾对雾天场景图像进行清晰化处理，使得图像轮廓清晰，对比度增强，视觉效果得到提升。去块效应去除图像中不连续的跳变，即块效应，得到光滑图像。运动模糊消除运动模糊是景物图象中的移动效果。它比较明显地出现在长时间暴光或场景内的物体快速移动的情形下。本功能就是为了去除物体在快速移动的情况下造成的模糊消除离焦模糊由于成像设备对焦不准或者成像区域内存在不同深度的目标，从而拍摄的图片严重降低了图像质量，造成高频分量的衰减或丢失，使得肉眼难以直接判读或者识别图

9、像中的细节或者关键信息，从而导致图像分析或场景理解困难。本功能就是要去除离焦模糊，得到清晰图片去除镜头抖动模糊所谓的抖动模糊也是运动模糊中的一种。是在曝光过程中由于相机抖动而导致的模糊。选矩形区域表示在该区域内进行模糊核估算，不选的话是在整幅图中进行模糊核估计。选了会加快模糊核的估算速度。图像越模糊选用的“模糊核”越大。消除噪声消除图像中的各种噪声，提升图像的质量阈值处理将图像上的像素点的灰度值设置为0或255，也就是将整个图像呈现出明显的黑白效果单帧超分辨单帧图像的超分辨率重建就是给定一幅低分辨率图像，重建出相应的高分辨率图像。其本质就是图像放大，但是要使放大的图像呈现出更多的细节多帧超分辨

10、多帧超分辨所谓的多帧图像超分辨率重建，是指充分利用不同相邻帧之间类似而又不同的信息，通过一定的重建算法得到高分辨率图像。由于其可利用的信息多，所以多帧图像超分辨率复原能力好于利用单帧图像进行复原所获得超分辨率能力。视频增强去雾对雾天场景图像进行清晰化处理，使得图像轮廓清晰，对比度增强，视觉效果得到提升。视频综合增强对各种场景进行综合性视频增强处理。畸变矫正对具有镜头畸变和透视变形的图像进行校正处理视频转图片将指定起、止位置的视频转成一帧帧的图片，便于进一步的清晰化处理操作常用功能高度测量主要用于测量图像中目标的高度常用功能屏幕录制主要用于对不支持的视频进行屏幕录像，生成新的标准AVI视频文件。七、 产品特点互信互通图像增强系统能够帮助用户在图片、视频清晰化处理方面带来如下突破： 符合公安行业需要的图像增强软件，专业化设计、深度的业务应用理解、功能丰富、操作简单、界面交互设计友好； 打破“图像增强”产品的“信息孤岛”，可以和视频监控系统、视频侦查系统、行业业务系统做到了互联互通、资源共享，满足用户业务应用需要；八、 系统配置图像增强系统采用松耦合模块化设计，便于部署和维护，对运行图像增强软件的电脑要求：硬件最低硬件配置CPUInter 酷睿 i3 内存4G硬盘500G显卡独立显卡，或集成显卡，显存512M图像增强系统可安装在Windows XP、Windows 7等操作系统。