一种彩色视频超分辨率重建算法

基于RGB三通道的超分辨率视频重建算法对彩色视频进行处理将导致算法的计算量过大,不利于其在彩色视频实时处理中的应用。针对这一缺点,本文基于核回归函数提出了一种高效的彩色视频超分辨率重建算法,该算法只需要对亮度分量进行超分辨率重构,在增大视频序列重构信息量的同时,大幅降低超分辨率重建算法的计算量,更适用于彩色视频的实时超分辨率重建场景中。     

基于相机响应曲线拟合的道路能见度检测算法

在分析各种能见度检测算法优缺点的基础上,为了进一步提高能见度检测的精度,本文设计了一种新的基于相机响应曲线拟合的能见度算法:通过对高速路上的监控相机设定严格的参数,用固定光圈,不同曝光时间,拍摄稳定均匀光源照明的均匀白色漫反射表面,选取拍摄图像的中间部分计算图像平均灰度值,拟合图像的平均灰度值与曝光时间的双对数曲线,得到视亮度与固有亮度之间相互转换的重要参数值。本算法利用高速监控设备,采用路面作为标志物,解决了在高速路上不易寻找目标物的问题,计算误差小,成本低,不需额外增加检测设备,非常适用于高速路上雾天能见度监测。     

一种应用于光照变化场景的视频编码方法

为提高存在光照变化场景的视频的编码效率,提出一种基于局部亮度补偿的视频编码方法.该方法先计算当前块和匹配块的空间邻近Γ型区域的平均亮度差异,然后用该亮度差异对匹配块进行亮度补偿,进而提高预测精度,最后计算差值信号并对差值信号进行编码.此外,为消除局部亮度变化对运动估计的影响,采用纹理匹配准则进行运动估计,提高运动估计所得的匹配块与当前块的纹理相似度.与H.264标准采用的加权预测方法相比,该方法可以对图像中不同的区域采用不同的参数进行亮度补偿,因此可以进一步提高编码效率.实验结果表明,在恢复视频质量相同的条件下,该方法的编码比特率较H.264标准采用的加权预测方法的编码比特率平均下降了2.34%.     

一种基于三阶亮度校正的平面视频转立体视频快速算法

本文提出了一种新的平面视频转立体视频的快速算法.这种算法能够实时的将平面视频转换成立体视频,并能在三维显示设备上呈现出逼真的立体效果.首先将原始平面视频中的图像按照高斯分布进行立体变换,然后将视频中的图像序列生成加权平均亮度图,并将亮度分为3个等级,分别对这3个等级区域中的图像进行立体校正,最终得到完整的立体视频.我们的方法替代了传统方法中,生成深度图像的步骤,从而大大的提升了运算的速度,能够在原始平面视频的实时播放过程中,直接输出带有立体效果的画面.     

基于亮度守恒假设的火灾图像运动特征提取

论述了火灾火焰和烟雾图像特征分析及提取方法,分析了这些方法尚存在的问题,指出了火灾图像运动特征分析相对于静态特征分析的优势.针对亮度不变假设在提取火灾火焰和烟雾图像运动特征时存在的问题,提出将目前最新的光流计算方法——亮度守恒假设应用于视频火灾探测中,结合全局平滑性假设,推导了亮度守恒方程解的迭代形式,并对基于亮度守恒假设的火灾火焰和烟雾图像运动特征识别方法进行了分析和讨论,为开发更加准确可靠的视频火灾探测识别算法提供了理论支撑.     

一种自适应局部亮度补偿多视点视频编码方法

针对多视点视频中存在亮度变化降低编码效率的问题,提出了一种基于亮度变化空间相关性的自适应局部亮度补偿方法。通过改进的宏块匹配准则,并利用当前宏块已知相邻重建区域和匹配块相邻区域之间的亮度变化值进行自适应亮度补偿,从而提高了运动估计和视差估计的预测精度。通过对6组不同特性的视频序列进行测试,仿真测试结果表明,对于存在亮度变化的多视点视频,该方法既能降低编码输出比特率,又能提高峰值信噪比。     

接触网风偏检测的亮度矩寻优分割算法

介绍电气化铁道接触网风偏视觉检测原理,以视觉检测的图像处理为背景提出一种能够适应不同光照条件的彩色图像分割算法.该算法融合彩色图像的一阶亮度矩和对比度信息,通过线性亮度寻优优化图像的一阶亮度矩,并以图像的初始一阶亮度矩为基准亮度进行对比度拉伸,实现对目标区域颜色特征的放大;同时,以特征点靶面的像素面积为目标值,以不同寻优亮度下图像的合格像素点统计量为寻优变量,对两者的关系曲线和最佳目标逼近方式进行了深入研究,确定合理的初始寻优亮度及寻优方向.最后,以现场采集图像为训练样本对算法进行验证和分析.研究结果表明:该方法能够实现彩色空间下接触网风偏目标特征点的有效、准确分割,对复杂光照条件具有良好的适应性和算法鲁棒性.     

利用MPEG-4视频流的运动目标检测

提出了一种基于MPEG-4压缩域运动目标检测算法.该算法直接在压缩码流中获取运动矢量,利用迭代滤波器的良好特性,尽可能还原真实运动矢量信息,并采用自适应阈值选取法的运动矢量标识出运动区域.在此基础上,计算滑动窗口内八邻域直流(DC)系数与中心块DC系数之差的模,根据选定的阈值来判断中心块的运动特征,然后扩展运动区域,计算新区域中背景块的平均DC系数,并与边缘块做差值计算,进而调整边缘块.算法充分利用了MPEG-4码流中蕴含的运动信息,克服了仅由运动矢量检测运动目标存在误差太大的缺点,适用于计算机数字视频技术领域.实验结果表明,所提算法不需要对压缩流完全解码,可大大提高检测效率,改善检测效果,对不同视频序列具有良好的普适性,特别是在光强、亮度等因素的影响下依然保持良好的鲁棒性.     

图像亮度特征对ROI提取的影响

提出一个基于改进的Itti-Koch模型的感兴趣区域(Region of interest,ROI)提取算法,同时针对图像亮度特征对ROI提取的影响问题,从2个方面进行分析研究:一是根据不同亮度权重下提取的ROI,分析亮度特征对ROI提取的影响程度;二是对眼动数据提取图像的ROI和基于改进的Itti-Koch模型提取的图像ROI进行区域评价,计算两者之间的点对点区域相似度和位置区域相似度.研究结果表明:当亮度特征和颜色特征同时影响图像ROI提取时,亮度特征所占权重不宜超过0.5.     

基于像素特征的运动块补偿算法

提出一种基于像素特征的运动块补偿算法.该算法充分利用视频图像的亮度特征与运动关系,实现了基于目标亮度特征进行分割运动块.同时针对视频图像目标运动特点,求得相应的运动方程,更加准确的反映了目标物体的真实运动,得到较为真实的运动矢量场.实验结果表明,与传统的快速分类搜索(CFS)、全搜索法(FS)相比,使用本文算法得到的视频图像帧,具有更加真实的运动矢量场,并且PSNR值相对CFS大约有20 dB的提高.     

用鱼眼镜头数码相机测试天空亮度分布

为了解决天空亮度测试中存在的同步性差和误差大的缺陷,采用带鱼眼镜头的数码相机测试天空亮度。通过对鱼眼镜头及数码相机光学特性的研究,得到从数码照片上提取被测天空元亮度及位置信息的方法,确定其曝光参数及线性亮度记录范围,并通过对相机稳定性、鱼眼镜头透光率等误差进行分析修正,获得了精度较高的天空亮度分布测试值。为采光研究及采光观测提供了重要的技术手段。     

基于数字摄像的双目标法测量夜间能见度

利用数码相机拍摄图像,模拟人眼对能见度进行测量是最理想的道路能见度探测方法,它具有极强的实用价值。本文介描述了基于数字摄像的双目标法测量夜间能见度。所谓双目标法就是利用数码相机拍摄地平线附近的两个距离不同的目标物(这里采用的是两个路灯),并将这两个目标物呈现在同一张图像上。这样保证了拍摄的两个目标不会存在时间的差异。该方法消除了大气消光系数、亮度阈值的测量,从而使得夜间能见度的测量变得简单可行。并且将测量的结果与气象局发布的能见度值进行了比较。     

高速公路团雾视频监测预警研究

随着高速公路建设发展,运行车辆的增加,高速公路团雾天气常造成重大交通事故。高速公路团雾监测预警工作尚未开展,为推进团雾分级预警相关标准实施、减少交通事故,利用公路沿线发光目标物的视频图像分析、前散式能见度仪资料校验,基于大气衰减定律,探究水平能见度与发光目标物光亮度参数的关系。结果表明：公路团雾天气水平能见度与发光目标物光亮度参数之间存在显著相关性;水平能见度与发光目标物光亮度部分参数存在线性关系,并可建立线性回归模型;结合“高速公路团雾预警等级”标准,可对高速公路团雾天气进行分级预警;使用高速公路团雾视频监测预警平台可向交通运营、管理部门、交通参与人发布团雾分级预警信息;发光目标物团雾视频图像监测预警方法具有科学性、创新性、可行性,可实现连续监测预警。发光目标物视频分析技术与(geographic information system, GIS)分析技术、导航技术相结合,将形成及时、准确的高速公路团雾分级预警体系。视频图像团雾监测预警模型将会成为高速公路团雾监测预警的主要手段之一。     

上海市区环境亮度及建筑物泛光照明亮度调查

对上海市区夜间环境亮度分布进行了一次调查，共计测量了11处环境亮度和16幢泛光照明大楼的立面亮度．这11处环境可分成商业区、行政区、休闲区和居住区等四类，并列举了室外照明过高的影响，16幢泛光照明建筑的立面亮度和主观评价也列表给出．为了便于对建筑的泛光照明效果的评价进行量化比较，提出了一则经验公式，可试作量化评价的工具，并结合上海市夜景环境亮度的具体测量结果，给出了建筑物泛光照明亮度的推荐值，以供讨论。     

基于路面亮度曲线的公路隧道敞开式遮阳棚设计

公路隧道出入口常设置两侧敞开式遮阳棚以改善隧道接近段的亮度过渡和通风问题。本文基于不同太阳辐射角度和强度下的遮阳棚内路面亮度曲线的分析,研究了遮阳棚的侧向敞开高度、敞开位置以及顶棚玻璃透光率等设计参数对棚内路面亮度曲线的影响。结果表明：侧向敞开高度对遮阳棚内路面亮度曲线的影响最为显著,敞开高度越小,遮阳棚内平均路面亮度越小;当敞开高度一定时,通过调节敞开位置和改变顶棚玻璃透光率可进一步优化路面亮度曲线,使其更接近人眼视觉适应曲线。基于合理的参数化设计,本文对三种减光方式的敞开式遮阳棚进行了工程实例分析,这可为改进类似敞开式遮阳棚的减光设计提供指导。     

驾车接近隧道过程中驾驶员的适应亮度变化规律

在驾车接近隧道过程中,驾驶员的适应亮度随视野内景物的变化而变化。基于驾驶员视觉适应进行隧道照明设计需要掌握驾驶员在接近隧道过程中适应亮度的变化规律,为此,以4座隧道为测试对象,对驾驶员在不同时段驾车接近隧道过程中距隧道一个停车视距内不同位置处的适应亮度进行了实测研究。结果发现,驾驶员在不同测试时段接近同一隧道过程中,其适应亮度变化规律基本相似;驾驶员在接近隧道的过程中,适应亮度逐渐降低,但其适应亮度的降低不是线性的,从驾驶员距隧道洞口20~30m开始,适应亮度下降的速率变大。     

基于TDIC的上海市奉贤区大气能见度变化特征分析

利用2008～2017年上海市奉贤区气象监测数据以及2015～2017年空气质量监测数据,通过经验模态分解、Hilbert谱分析方法和时间内在关联分析方法(TDIC),重点探讨了相对湿度、浓度与大气能见度的相关关系。结果表明,奉贤区大气能见度具有明显的日变化和季节变化特征,能见度与相对湿度、和浓度变化呈现负相关性,在不同的相对湿度下,颗粒物浓度对大气能见度的影响不同。通过TDIC分析,在局部时间范围内,能见度与颗粒物浓度呈现正相关性,这种相关性变化会受到降水、风速、气压、温度等气象因素和极端天气的影响。通过上述分析,可以较好的探究大气能见度的变化特征。     

Measuring visibility using digital photography

An automatic digital photography visibility system (DPVS) is presented, which can directly measure and monitor horizontal visibility during daytime through digital shooting. After shooting a scene of given black object and background via its CCD digital camera, the system can capture and transfer photographic images in the camera to a computer, as well as process the digital images and calculate the value of visibility. The formulas for calculating visibility with this method and analysing the effect of non-black object on measured results have also been derived. And then the comparison of DPVS observations with a Lidar-visibility measurements has been carried out. The results show that the average deviation and relative average deviation of visibility acquired by DPVS from lidar-visibility measurements are respectively within 0.927 km and 6.68%.     

基于驾驶员眼动特征的蓄能荧光标线诱导特性及设置方法

为了研究公路主动发光的荧光标线视认性,利用UC-win /Road 软件对公路荧光标线进行仿真模拟,采集了20名驾驶员的眼动数据,定量分析了不同标线宽度和布设方式下,荧光标线视认性对驾驶员注视点占比和瞳孔面积变化率影响的规律。最后,通过室外实车实验的方式对仿真结果进行验证。结果表明：直线路段标线宽度为100%的方案是最佳方案,当辉度值为3坎德拉每平方米(cd/m_²)时,为最经济方案;曲线路段标线施划在车道边缘线外侧且间距为9m效果最佳。     

可见度模型的探讨及其在道路照明中的应用

系统地研究了在常用道路照明亮度水平下,反应日寸间随背景照度,照明光谱（s／p值）,视标张角,视标对比度和视标偏心角的变化规律,在定量分析的基础上,初步探讨了大视野范围内可见度模型的建立及对夜间道路照明设计的指导意义．