[发明专利]一种幽光高温工业内窥镜取像方法及系统

权利要求书

1.一种幽光高温工业内窥镜取像方法，其特征在于，所述方法包括：

获取工业炉窑内的数字图像，并构成原始视频流；

对原始视频流进行三维梳状滤波；

对三维梳状滤波后的视频流进行高亮视频合成，获得高亮视频流；

对高亮视频流中的图像帧进行白平衡处理，从而获得高质量的炉内图像。

2.根据权利要求1所述的幽光高温工业内窥镜取像方法，其特征在于，对三维梳状滤波后的视频流进行高亮视频合成，获得高亮视频流包括：

采集三维梳状滤波后的视频流中的视频帧，所述视频帧包括当前视频帧以及与当前视频帧相邻的视频帧；

对视频帧进行非线性变换；

对非线性变换后的视频帧进行叠加，获得增强图像；

对增强图像采用最大后验模型进行优化，获得合成视频帧，从而获得高亮视频流。

3.根据权利要求2所述的幽光高温工业内窥镜取像方法，其特征在于，对视频帧进行非线性变换的计算公式为：

其中，P_y和P_x分别表示变换后的灰度值和变换前的灰度值，n用来控制亮度的整体提高程度，且n＝2。

4.根据权利要求2或3所述的幽光高温工业内窥镜取像方法，其特征在于，对增强图像采用最大后验模型进行优化，获得合成视频帧包括：

计算保真度函数，其中保真度函数的计算公式为：

其中，ψ(O_t,Y_j)为保真度函数，用来衡量t时刻优化图像O_t和j时刻增强图像Y_j的相似性，为O_t和Y_j的联合分布的方差，B和D分别表示模糊矩阵和下采样矩阵，S表示协方差矩阵，表示t时刻的优化图像O_t到j时刻的增强图像Y_j的运动补偿矩阵；

计算一致性函数，其中一致性函数的计算公式为：

其中，表示t-1时刻的输出优化图像，表示一致性函数，衡量t时刻的优化图像O_t和t-1时刻的输出优化图像之间的相似性，是O_t和的联合分布的方差，是t时刻优化图像O_t到t-1时刻的输出优化图像的运动补偿矩阵；

计算正则化函数，其中正则化函数的计算公式为：

其中，L(O_t)为正则化函数，P为移动窗口的大小，α用于约束优化图像的平滑程度，H_l和V_j表示将t时刻优化图像O_t在水平和垂直方向上分别移动l和j像素的算子；

根据保真度函数、一致性函数和正则化函数，获得优化图像O_t的后验概率，且后验概率的计算公式为：

其中，p(O_t)是优化图像O_t的后验概率，r为输出优化图像使用的原视频在t时刻前的视频图像帧数，b为输出优化图像使用的原视频在t时刻后的视频图像帧数；

根据输出优化图像的后验概率，获得合成视频帧，具体计算公式为：

5.根据权利要求4所述的幽光高温工业内窥镜取像方法，其特征在于，对高亮视频流中的图像帧进行白平衡处理，从而获得高质量的炉内图像包括：

将高亮视频流中的图像帧从RGB空间分别转换到HSV空间和YCbCr空间，获得H通道，S通道，V通道，Y通道，Cb通道和Cr通道；

将图像帧分为预设数目的区域，并分别计算各个区域的H通道，S通道，Cb通道和Cr通道的绝对偏差均值；

根据H通道，S通道，Cb通道和Cr通道的绝对偏差均值，获取需要进行白平衡处理的待处理区域；

计算待处理区域的H通道，S通道，Cb通道和Cr通道的均值和偏差；

根据待处理区域的H通道，S通道，Cb通道和Cr通道的均值和偏差，获取候补白点；

从候选白点中选取参考白点，并将参考白点与HSV空间和YCbCr空间的亮度信息进行融合。