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专利号: 2016103933368
申请人: 华南农业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于分布式计算的视频去雾系统,采用Apache Storm作为分布式计算的实现架构,其特征在于:包括部署在分布式计算架构上输入节点、透射率估计模块、大气光照估计模块、无雾图像生成模块,输出节点,各模块分5层部署:第1层为输入节点,读取视频帧流;

第2层为透射率估计模块,由多个节点组成,每个节点都部署有一个独立的透射率估计单元,用以估计单个图像帧所对应的透射率,并将结果输出到第3层;

第3层为大气光照估计模块,由多个节点组成,每个节点都部署有一个独立的大气光照估计单元,用以接收第2层的透射率并估计对应的大气光照度,将结果输出到第4层;

第4层为无雾图像生成模块,由多个节点组成,每个节点都部署有一个独立的无雾图像生成单元,用以接收第3层输出的大气光照度,同时生成无雾图像,并输出到第5层;

第5层为单个输出节点,其对输出的无雾图像帧按照视频序列的正确顺序重新排序,并输出视频流。

2.根据权利要求1所述的基于分布式计算的视频去雾系统,其特征在于:所述的第1层的输入节点以Apache Storm中的Spout实现,第2~5层的所有节点以Apache Storm中的Blot实现。

3.根据权利要求1所述的基于分布式计算的视频去雾系统,其特征在于:所述的输入节点、透射率估计模块、大气光照估计模块、无雾图像生成模块,输出节点,平均分配到若干台计算机上运行。

4.一种应用于如权利要求1~3任一项所述的基于分布式计算的视频去雾系统的视频去雾方法,其特征在于,包括以下步骤:S1.将有雾视频以帧流的形式作为输入,以每秒n帧的速率,输入图像帧It1,It2,…,Itn到Redis缓冲池中;

S2.输入节点不断从Redis缓冲池中读取有雾的图像帧,并输出到透射率估计模块中;

S3.透射率估计模块同时估计n帧图像的透射率Tt1,Tt2,…,Ttn,并将结果输入到大气光照度估计模块中;透射率估计模块,由多个透射率估计单元组成,每个透射率估计单元的实现方式均相同,其具体实现如下:给定一帧有雾图像I,透射率估计单元计算其对应的透射率:

其中,t是I所对应的透射率,Ω(x)是尺寸为15╳15的以x为中心的局部块,β是大气散射系数,β=1.0,Ival和Isat分别是HSV颜色空间下的亮度及饱和度,α0、α1和α2为线性系数,α0=0.1893,α1=1.0267,α2=-1.2966;

S4.大气光照度估计模块根据图像帧It1,It2,…,Itn的透射率Tt1,Tt2,..,Ttn,同时估计出其对应的大气光照度At1,At2,…,Atn,并将结果输出到无雾图像生成模块中;大气光照度估计模块,由多个大气光照度估计单元组成,每个估计单元的实现方式均相同,其具体实现如下:其中,A表示图像帧I所对应的大气光照度;

S5.无雾图像生成模块根据It1,It2,…,Itn和Tt1,Tt2,..,Ttn以及At1,At2,…,Atn,生成无雾帧Jt1,Jt2,…,Jtn;无雾图像生成模块,由多个无雾图像生成单元,每个单元均采用同样的方法复原无雾图像,具体的复原方法如下:根据有雾图像I、透射率t、大气光照度A,结合大气散射模型,可由下式计算无雾帧J,从而复原出无雾图像:S6.对无雾帧Jt1,Jt2,…,Jtn按照正确的序列顺序进行排序,得到排好序的无雾帧Jt,Jt+1,…,Jt+n-1,其中Jt表示Jt1,Jt2,…,Jtn中序列顺序最前的无雾帧;

S7.将排好序的无雾帧Jt,Jt+1,…,Jt+n-1输出到Redis缓冲池;

S8.从Redis缓冲池中不断读取无雾帧,重新合成视频流并通过输出节点输出。