[发明专利]一种基于色彩混合的快速红外彩色夜视实现方法

权利要求书

1.一种基于色彩混合的快速红外彩色夜视实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将给定参考点的色彩进行加权混合为关键帧上色；

步骤2、将自适应参考点的色彩进行平均混合为后续帧上色；

所述的步骤1、将给定参考点的色彩进行加权混合为关键帧上色具体为：

步骤1.1、读取视频的第一帧作为关键帧，其中第一帧包含给定参考点；

步骤1.2、将关键帧从RGB色彩空间变换到LUV色彩空间；

步骤1.3、计算出关键帧上每个目标像素到所有给定参考点的固有距离；

步骤1.4、计算出关键帧上每个目标像素的色彩值；

步骤1.5、将关键帧从LUV色彩空间变换回RGB色彩空间；

步骤1.6、输出已上色的关键帧；

所述的步骤2、将自适应参考点的色彩进行平均混合为后续帧上色具体步骤如下：

步骤2.1、读取下一帧作为当前帧；

步骤2.2、将当前帧从RGB色彩空间变换到LUV色彩空间；

步骤2.3、将当前帧上的目标像素与前一帧上的同位像素进行亮度值比较，设定阈值T，如果绝对亮度差小于或等于T，执行步骤2.4；反之，执行步骤2.5；

步骤2.4、令当前帧上满足阈值条件的目标像素继承其前一帧上同位像素的色彩值，并执行步骤步骤2.7；

步骤2.5、在前一帧上，以当前帧上不满足阈值条件的目标像素的同位像素为中心，按照二维Double Lomax分布的概率进行搜索，将搜索范围内与目标像素的绝对亮度差最小的k个像素列为该目标像素的自适应参考点，并执行步骤步骤2.6；

步骤2.6、计算当前帧上每个目标像素的色彩值，该色彩值为其全部自适应参考点的平均色彩值，并执行步骤步骤2.7；

步骤2.7、将当前帧从LUV色彩空间变换回RGB色彩空间；

步骤2.8、输出显示已上色的当前帧；

步骤2.9、重复步骤2.1至步骤2.8，直至所有序列帧都渲染完毕。

2.根据权利要求1所述的一种基于色彩混合的快速红外彩色夜视实现方法，其特征在于，所述的步骤1.1中给定参考点指作为输入给出、在所属帧中的行列坐标及色彩值都已知的像素点；

所述的关键帧为需要根据给定参考点进行渲染的帧，给定参考点通过人工方式标记或由自动化方式标记。

3.根据权利要求2所述的一种基于色彩混合的快速红外彩色夜视实现方法，其特征在于，所述的人工方式标记为操作者预先在图像上以个别彩色点或彩色短线条的方式标记出各类景物的色彩值，所述的自动化方式标记为使用算法预先自动化地识别出图像中景物的类别并对其进行色彩值标记。

4.根据权利要求1所述的一种基于色彩混合的快速红外彩色夜视实现方法，其特征在于，所述的步骤1.3中的固有距离为连接图中的最短路径距离，采用Dijkstra算法计算。

5.根据权利要求4所述的一种基于色彩混合的快速红外彩色夜视实现方法，其特征在于，所述的连接图为一种由节点和边组成的图，通过以下方法将一幅灰度图像转化为一个连接图：将灰度图像中的每个像素用一个节点表示，并且每个节点与上下左右四个节点用边相连，其中边的长度定义为两个节点的绝对亮度差，绝对亮度差是指像素之间亮度差的绝对值。

6.根据权利要求1所述的一种基于色彩混合的快速红外彩色夜视实现方法，其特征在于，所述的步骤1.4中的色彩值由按照固有距离对所有给定参考点的色彩值进行加权平均而得到。

7.根据权利要求1所述的一种基于色彩混合的快速红外彩色夜视实现方法，其特征在于，所述的步骤2.5中所涉及的待搜索数据采用具有如下近似优先级队列存储：

a)该近似优先级队列结构将整个优先级范围分为L个区间，建立L条子队列，该子队列定义为一种先进先出的堆栈，每个子队列中只存储具有相应优先级区间的元素，子队列按照所包含的优先级区间依序排列，其中优先级，是指待排序元素的数值越小的优先级越高，数值越大的优先级越低；

b)每增加一个元素时根据其优先级所属区间决定它应该属于哪条子队列，并直接加到该子队列的末尾；取元素时直接取第一条非空队列中的第一个非空元素。