視頻監(jiān)控圖像清晰度評價(jià)算法研究.pdf

1、科學(xué)技術(shù)發(fā)展的主要目的是為了解放人類，監(jiān)控器的出現(xiàn)剛好證明了這一點(diǎn)，目前人類對監(jiān)控器的依賴與需求在逐步上升，在同一系統(tǒng)或范圍內(nèi)使用更多的監(jiān)控器可以進(jìn)行全方位無死角監(jiān)控，但是隨著監(jiān)控器數(shù)量增多，系統(tǒng)運(yùn)行與工作也出現(xiàn)了不同程度的問題，這些出現(xiàn)的問題中，影響最大的就是視頻質(zhì)量問題。在整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行過程中，通常會出現(xiàn)個(gè)別攝像頭監(jiān)控畫面質(zhì)量出現(xiàn)問題，其中出現(xiàn)問題最多的為攝像頭顯示無任何內(nèi)容、傳輸信號極差、無法反映真實(shí)畫面。這些問題在出現(xiàn)之后，如

2、果無法第一時(shí)間對系統(tǒng)進(jìn)行檢查和修復(fù)，那么可能會給一些不法分子創(chuàng)造犯罪條件。在對監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行檢查或修復(fù)時(shí)，靠人力來檢查系統(tǒng)難免低下，無法第一時(shí)間修復(fù)。所以開發(fā)一套可以自動(dòng)監(jiān)控?cái)z像頭系統(tǒng)的軟件非常有必要。在影響監(jiān)控視頻質(zhì)量的因素中，視頻的清晰度可以準(zhǔn)確反映視頻質(zhì)量的參照因素。將視頻的清晰度評價(jià)應(yīng)用在監(jiān)控系統(tǒng)中，有利于幫助系統(tǒng)維護(hù)人員快速了解攝像機(jī)的運(yùn)行情況，如是否對焦正確、是否有遮擋物或積灰等，能有效地提高設(shè)備的維護(hù)效率。
　　在近年

3、內(nèi)，計(jì)算或評價(jià)監(jiān)控系統(tǒng)畫面質(zhì)量有了新方法，這些專家使用了數(shù)學(xué)中的擴(kuò)散函數(shù)與圖像邊緣可以對其進(jìn)行準(zhǔn)確評價(jià)。本論文主要通過研究人類眼睛對事物敏感度來研究影響視頻質(zhì)量的相關(guān)因素通過對HVS的特性附加高頻能量，來準(zhǔn)確評價(jià)單幀圖像的質(zhì)量。在此基礎(chǔ)上，提出了基于頻域相似性的視頻監(jiān)控序列關(guān)鍵幀提取算法，通過加權(quán)關(guān)鍵幀清晰度指標(biāo)，建立了整個(gè)視頻序列的清晰度評價(jià)算法。并對算法和主觀評價(jià)進(jìn)行了擬合比較，并分析了性能。
　　本文主要研究工作如下:

4、>　　(1)對于監(jiān)控的視頻質(zhì)量而言，通過采用頻域關(guān)聯(lián)性的關(guān)鍵幀算法。第一步，需要用濾波對單幀圖像進(jìn)行處理，其主要目的是為了減少噪音的干擾，因?yàn)閷τ谕灰曨l而言，兩個(gè)位置非?？拷鼛g性質(zhì)相同，在相同的畫面中，位置相近的幀之間在數(shù)值上沒有太大的差別，然后需要其進(jìn)行進(jìn)一步的處理，關(guān)鍵幀與畫面區(qū)分的主要方法是，在用波對其進(jìn)行處理之后，通過對比兩個(gè)幀之間的圖像的是否存在區(qū)別或者區(qū)別大小，來進(jìn)行判斷。
　　(2)關(guān)鍵幀的計(jì)算方法與HVS的特

5、點(diǎn)之間聯(lián)系密切，其中也需要用小波對其處理，然后才能計(jì)算準(zhǔn)確的單幀圖像清晰度。主要步驟為，第一，用二維多級小波對圖像或視頻進(jìn)行處理，把處理之后的圖像，按照要求進(jìn)行提取，按照HVS特性來對比兩者的敏感度，然后計(jì)算加權(quán)后高頻分量所占圖像的能量比，作為關(guān)鍵幀圖像清晰度的評價(jià)指標(biāo)。并對單幀圖像進(jìn)行了單峰性、抗噪性以及人眼相關(guān)性的性能評價(jià)。
　　(3)對上述算法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。對于關(guān)鍵幀提取，從保真度和壓縮比進(jìn)行性能分析?？梢詮膯畏逍?、抗造性