[发明专利]一种移动侦测和图像对比度自适应增强系统及其方法

权利要求书

1.一种移动侦测和图像对比度自适应增强系统，其特征在于：包括像素信息分割模块、像素信息特征提取模块、像素特征帧级缓存模块、特征匹配与输出模块、曲线生成与映射模块；

所述像素信息分割模块根据不同需求对图像进行分割并记录加权系数，加权系数与分割面积成正比；所述像素信息特征提取模块根据每个图像分割区域的灰度信息和面积信息，算出等效亮度值，并构建掩模内核，对不同模块图像进行二值化和腐蚀，去除噪声干扰，再通过不同方向的卷积操作求取图像上各物体的边界值，把运动图像进行降维度操作；所述像素特征帧级缓存模块对外部设定间隔的每一帧图像的分割块灰度及边界信息进行记录和缓存；所述特征匹配与输出模块利用缓存的各帧图像特征值，根据不同分割块进行时域匹配，根据信息变化规律确定图像各部分的类型是运动物体还是背景信息，并将结果缓存；所述曲线生成与映射模块根据缓存的图像运动特征匹配结果，判断对比度压缩和拉伸的灰度区间和拉伸强度，生成映射曲线，并将映射结果输出；

进行特征匹配与输出：比对的结果，若差值变化超过25％，则认为该像块图像处在变化中，为运动物体的一部分，反之则为背景，然后根据移动物体和背景的权重，对每个像块的灰度值进行权重计算，求出运动物体和背景加权的图像灰度均值和运动像块标准差，标准差求取公式为：其中m_f*n_f为运动像块个数，F_(x，y)为像块(x,y)的灰度值，G_F为运动像块的平均灰度值；

进行曲线生成与映射：用预存的两条对比度映射曲线和一条1:1直线进行拟合，生成映射曲线，并将映射结果输出；拟合方式为：根据灰度均值确定对比度拉伸拐点位置，灰度均值越高，拉伸拐点越高，同时根据标准差确定两条曲线和直线的权重，标准差越大，拉伸曲线权重越高。

2.基于权利要求1所述的移动侦测和图像对比度自适应增强系统的移动侦测和图像对比度自适应增强方法，其特征在于，具体过程如下：

假设源图像F及其前后间隔n帧的图像分别为F、F_-n和F_+n，采用流水线操作，以图像F为例；

1)对输入的视频流进行像素信息分割：图像分割为M*N块，放入RAM进行缓存，每块加权系数T_(m,n)是相等的；

2)进行像素信息特征提取：每个图像块求出灰度均值，进行二值化后得出像块的二值化图像，再通过腐蚀算子对二值化图进行卷积，每点卷积的4个值取与操作，得出腐蚀化二值图，再根据scharr二维边界卷积算子：和对腐蚀化二值图进行卷积，提取边界信息，3个方向取最大值，得出当前帧m*n个像块的边界信息；

3)进行像素特征帧级缓存：把第二步提取到的特征信息进行缓存，形成特征信息流，再用第F帧的特征信息，与F_-n和F_+n的对应像块边界信息进行比对，

4)进行特征匹配与输出：比对的结果，若差值变化超过25％，则认为该像块图像处在变化中，为运动物体的一部分，反之则为背景，然后根据移动物体和背景的权重，对每个像块的灰度值进行权重计算，求出运动物体和背景加权的图像灰度均值和运动像块标准差，标准差求取公式为：其中m_f*n_f为运动像块个数，F_(x,y)为像块(x,y)的灰度值，G_F为运动像块的平均灰度值；

5)进行曲线生成与映射：用预存的两条对比度映射曲线和一条1:1直线进行拟合，生成映射曲线，并将映射结果输出；

在步骤5)中，拟合方式为：根据灰度均值确定对比度拉伸拐点位置，灰度均值越高，拉伸拐点越高，同时根据标准差确定两条曲线和直线的权重，标准差越大，拉伸曲线权重越高。