CN101499170B - 一种视频颜色异常分析方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种视频颜色异常分析方法及装置，本发明方案从视频图像中分别获取R、G和B通道的图像分别计算各颜色通道的颜色均值和颜色最大值，并根据R和B通道与G通道的比较，获得颜色均值比较值和颜色最大值比较值，从而获得颜色度。本发明通过对视频内容的变化的分析，判断各个颜色通道的变化情况，准确地给出了视频图像是否出现偏色问题即是否存在颜色异常的情况，及时并全面地监控了视频图像颜色异常的程度。并通过及时将视频颜色异常情况反馈给工作人员，使得对视频图像设备的调整或维修得到了及时处理，防止了故障以及事件的发生，保证了视频监控***的可信度。

Description

一种视频颜色异常分析方法及装置

技术领域

本发明涉及图像处理技术，尤指一种视频颜色异常分析方法及装置。

背景技术

视频监控***在社会各个领域的应用非常广泛，如交通、银行、军队、仓库、治安、社区、写字楼、酒店、公共场所、商场等等领域。

颜色异常主要是由于线路接触不良、外部干扰或摄像头故障等原因，造成的全屏单一颜色或者多种颜色混杂的现象。

目前，是通过人工注视监控视频图像来发现图像是否出现颜色异常。现有对视频颜色异常的分析完全依靠工作人员的注意力以及责任心，在布满监控显示的电视墙上发现某个监视器发生视频颜色异常的确很费人工精力，会由于人为的因素不能及时发现或者无法发现，也必然会出现监控遗漏的情况。这样，在视频发生颜色后，会造成视觉上的不适应，也会丢失一些细节，特别是丢失一些颜色通道中细节区分的地方。在视频出现颜色异常而又得不到及时处理时，必然会影响到监控设备对相关场景实际情况记录的真实度，从而大大降低了视频监控***的可信度；另外，视频颜色异常有可能是由于其他故障引起的，如果不及时修理会造成监控设备的其他故障的产生。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种视频颜色异常分析方法，能够及时并全面地监控视频图像颜色异常的程度，保证视频监控***的可信度。

本发明的另一目的在于提供一种视频颜色异常分析装置，能够及时并全面地监控视频图像颜色异常的程度，保证视频监控***的可信度。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种视频颜色异常分析方法，该方法包括以下步骤：

提取视频各颜色通道的图像；分别获取各颜色通道的图像的颜色均值和颜色最大值；

分别比较R、B通道与G通道的颜色均值，获得颜色均值比较值；分别比较R、B通道与G通道的颜色最大值，获得颜色最大值比较值；并根据获得的颜色均值比较值和颜色最大值比较值，获取颜色度。

所述获取各颜色通道的图像的颜色均值的方法为：

针对不同颜色通道，预先设置像素区域，计算该像素区域中各像素点的值的平均值。

所述颜色通道中的R通道的颜色均值R为： $\stackrel{\‾}{R}=\frac{1}{\mathrm{MN}}\underset{x=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\underset{y=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{I}_r(x,y);$

所述颜色通道中的G通道的颜色均值G为： $\stackrel{\‾}{G}=\frac{1}{\mathrm{MN}}\underset{x=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\underset{y=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{I}_g(x,y);$

所述颜色通道中的B通道的颜色均值B为： $\stackrel{\‾}{B}=\frac{1}{\mathrm{MN}}\underset{x=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\underset{y=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{I}_b(x,y);$

其中，M，N分别为预先设置的像素区域的高和宽；I_r(x，y)、I_g(x，y)和I_b(x，y)分别表示预设区域内R通道、G通道和B通道中某像素点的颜色值，x、y分别表示像素点的横坐标和纵坐标。

所述颜色通道中的R通道的颜色最大值R_max为： $R_{\max }=\underset{x,y}{\max }\left\{I_r(x,y)\right\};$ 所述颜色通道中的G通道的颜色最大值G_max为： $G_{\max }=\underset{x,y}{\max }\left\{I_g(x,y)\right\};$ 所述颜色通道中的B通道的颜色最大值 $B_{\max }=\underset{x,y}{\max }\left\{I_b(x,y)\right\};$

其中，I_r(x，y)、I_g(x，y)和I_b(x，y)分别表示R通道、G通道和B通道中某像素点的颜色值，x、y分别表示像素点的横坐标和纵坐标。

所述颜色均值比较值包括R通道与G通道的颜色均值比较值α_rg和B通道与G通道的颜色均值比较值α_bg，其中，

颜色均值比较值α_rg为R通道的颜色均值R与G通道的颜色均值G之商；颜色均值比较值α_bg为B通道的颜色均值B与G通道的颜色均值G之商。

所述颜色最大值比较值包括R通道与G通道的颜色最大值比较值β_rg和B通道与G通道的颜色最大值比较值β_bg，其中，

颜色最大值比较值β_rg为R通道的颜色最大值R_max与G通道的颜色最大值G_max之商；所述颜色最大值比较值β_bg为B通道的颜色最大值B_max与G通道的颜色最大值G_max之商。

所述获取颜色度的方法为：所述颜色度Dev为R通道与B通道的偏色程度的衡量值之和，其中，

R通道的偏色程度的衡量值为：所述颜色均值比较值中的R通道与G通道的颜色均值比较值α_rg与所述颜色最大值比较值中的R通道与G通道的颜色最大值比较值β_rg之和；

B通道的偏色程度的衡量值为：所述颜色均值比较值中的B通道与G通道的颜色均值比较值α_bg与所述颜色最大值比较值中的B通道与G通道的颜色最大值比较值β_bg之和。

一种视频颜色异常分析装置，该装置包括：

图像提取模块、颜色均值获取模块、颜色最大值获取模块、颜色均值比较值获取模块、颜色最大值比较值获取模块和颜色度获取模块，其中，

图像提取模块包括R通道图像提取模块、G通道图像提取模块和B通道图像提取模块，分别用于从来自图像采集装置如摄像头的视频图像中提取R通道图像、G通道图像和B通道图像；

颜色均值获取模块，用于根据来自图像提取模块的R通道图像、G通道图像和B通道图像，在预设获取像素区域内获取R通道颜色均值、G通道颜色均值和B通道颜色均值，并输出给颜色均值比较值获取模块；

颜色最大值获取模块，用于根据来自图像提取模块的R通道图像、G通道图像和B通道图像，获取R通道颜色最大值、G通道颜色最大值和B通道颜色最大值，并输出给颜色最大值比较值获取模块；

颜色均值比较值获取模块，用于根据R通道颜色均值、G通道颜色均值和B通道颜色均值，获得R通道与G通道的颜色均值比较值和B通道与G通道的颜色均值比较值，并输出给颜色度获取模块；

颜色最大值比较值获取模块，用于根据R通道颜色最大值、G通道颜色最大值和B通道颜色最大值，获得R通道与G通道的颜色最大值比较值和B通道与G通道的颜色最大值比较值，并输出给颜色度获取模块；

颜色度获取模块，用于根据获得的颜色均值比较值和颜色最大值比较值，通过加和运算获得颜色度。

由上述技术方案可见，本发明从视频图像中分别获取R、G和B通道的图像分别计算各颜色通道的颜色均值和颜色最大值，并根据R和B通道与G通道的比较，获得颜色均值比较值和颜色最大值比较值，从而获得颜色度。本发明通过对视频内容的变化的分析，判断各个颜色通道的变化情况，准确地给出了视频图像是否出现偏色问题即是否存在颜色异常的情况，及时并全面地监控了视频图像颜色异常的程度。并通过及时将视频颜色异常情况反馈给工作人员，使得对视频图像设备的调整或维修得到了及时处理，防止了故障以及事件的发生，保证了视频监控***的可信度。

附图说明

图1是本发明视频颜色异常分析的方法的流程图；

图2是本发明视频颜色异常分析的装置的组成结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。

图1是本发明视频颜色异常分析的方法的流程图，如图1所示，本发明方法包括一下步骤：

步骤100：提取视频各颜色通道的图像。

视频图像可以不需要每帧都提取，比如可以预先设置一时间间隔，该时间间隔可以根据不同场所设定不同的值，比如以5秒为一个间隔。

按照R，G，B三个颜色通道，将彩色图像分成三个子图像，具体实现属于本领域技术人员惯用技术手段，这里不再赘述。

步骤101：分别获取各颜色通道的图像的颜色均值和颜色最大值。

颜色通道的图像的颜色均值的获取方法为：针对不同颜色通道，预先设置像素区域，计算该像素区域中各像素点的值的平均值。

R通道的颜色均值R如公式(1)所示：

$\stackrel{\‾}{R}=\frac{1}{\mathrm{MN}}\underset{x=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\underset{y=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{I}_r(x,y)---\left(1\right)$

其中，M，N分别为预先设置的像素区域的高和宽；I_r(x，y)表示预设区域内R通道某像素点的颜色值，x、y分别表示像素点的横坐标和纵坐标。

G通道的颜色均值G如公式(2)所示：

$\stackrel{\‾}{G}=\frac{1}{\mathrm{MN}}\underset{x=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\underset{y=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{I}_g(x,y)---\left(2\right)$

其中，M，N分别为预先设置的像素区域的高和宽；I_g(x，y)表示预设区域内G通道某像素点的颜色值，x、y分别表示像素点的横坐标和纵坐标。

B通道的颜色均值B如公式(3)所示：

$\stackrel{\‾}{B}=\frac{1}{\mathrm{MN}}\underset{x=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\underset{y=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{I}_b(x,y)---\left(3\right)$

其中，M，N分别为预先设置的像素区域的高和宽；I_b(x，y)表示预设区域内G通道某像素点的颜色值，x、y分别表示像素点的横坐标和纵坐标。

R通道的颜色最大值R_max如公式(4)所示：

$R_{\max }=\underset{x,y}{\max }\left\{I_r(x,y)\right\}---\left(4\right)$

其中，I_r(x，y)表示R通道某像素点的颜色值，x、y分别表示像素点的横坐标和纵坐标。

G通道的颜色最大值G_max如公式(5)所示：

$G_{\max }=\underset{x,y}{\max }\left\{I_g(x,y)\right\}---\left(5\right)$

其中，I_g(x，y)表示G通道某像素点的颜色值，x、y分别表示像素点的横坐标和纵坐标。

B通道的颜色最大值B_max如公式(6)所示：

$B_{\max }=\underset{x,y}{\max }\left\{I_b(x,y)\right\}---\left(6\right)$

其中，I_b(x，y)表示B通道某像素点的颜色值，x、y分别表示像素点的横坐标和纵坐标。

步骤102：分别比较R、B通道与G通道的颜色均值，获得颜色均值比较值；分别比较R、B通道与G通道的颜色最大值，获得颜色最大值比较值。

R通道与G通道的颜色均值比较值α_rg如公式(7)所示：

${\mathrm{\α}}_{\mathrm{rg}}=\frac{\stackrel{\‾}{R}}{\stackrel{\‾}{G}}---\left(7\right)$

B通道与G通道的颜色均值比较值α_bg如公式(8)所示：

${\mathrm{\α}}_{\mathrm{bg}}=\frac{\stackrel{\‾}{B}}{\stackrel{\‾}{G}}---\left(8\right)$

R通道与G通道的颜色最大值比较值β_rg如公式(9)所示：

${\mathrm{\β}}_{\mathrm{rg}}=\frac{R_{\max }}{B_{\max }}---\left(9\right)$

B通道与G通道的颜色最大值比较值β_bg如公式(10)所示：

${\mathrm{\β}}_{\mathrm{bg}}=\frac{B_{\max }}{G_{\max }}---\left(10\right)$

步骤103：根据获得的颜色均值比较值和颜色最大值比较值，获取颜色度。颜色度Dev为偏色程度的衡量值，为R通道与B通道的偏色程度的衡量值之和，其获取如公式(11)所示：

Dev＝Dev_r+Dev_b    (11)

其中，R通道的偏色程度的衡量值为：所述颜色均值比较值中的R通道与G通道的颜色均值比较值α_rg与所述颜色最大值比较值中的R通道与G通道的颜色最大值比较值β_rg之和，即Dev_r＝α_rg+β_rg；

B通道的偏色程度的衡量值为：所述颜色均值比较值中的B通道与G通道的颜色均值比较值α_bg与所述颜色最大值比较值中的B通道与G通道的颜色最大值比较值β_bg之和，即Dev_b＝α_bg+β_bg。

可以通过在监控屏幕上动态显示颜色度Dev来是工作人员直观地获得当前监控视频的颜色异常情况。

本发明通过对视频内容的变化的分析，判断各个颜色通道的变化情况，准确地给出了视频图像是否出现偏色问题即是否存在颜色异常的情况，及时并全面地监控了视频图像颜色异常的程度。并通过及时将视频颜色异常情况反馈给工作人员，使得对视频图像设备的调整或维修得到了及时处理，防止了故障以及事件的发生，保证了视频监控***的可信度。

对应本发明方法，还提供一种视频颜色异常分析装置，如图2所示，本发明视频颜色异常分析装置包括图像提取模块、颜色均值获取模块、颜色最大值获取模块、颜色均值比较值获取模块、颜色最大值比较值获取模块和颜色度获取模块，其中，

图像提取模块包括R通道图像提取模块、G通道图像提取模块和B通道图像提取模块，分别用于从来自图像采集装置如摄像头的视频图像中提取R通道图像、G通道图像和B通道图像。

颜色均值获取模块，用于根据来自图像提取模块的R通道图像、G通道图像和B通道图像，在预设获取像素区域内获取R通道颜色均值、G通道颜色均值和B通道颜色均值，并输出给颜色均值比较值获取模块。

颜色最大值获取模块，用于根据来自图像提取模块的R通道图像、G通道图像和B通道图像，获取R通道颜色最大值、G通道颜色最大值和B通道颜色最大值，并输出给颜色最大值比较值获取模块。

颜色均值比较值获取模块，用于根据R通道颜色均值、G通道颜色均值和B通道颜色均值，获得R通道与G通道的颜色均值比较值和B通道与G通道的颜色均值比较值，并输出给颜色度获取模块。

颜色最大值比较值获取模块，用于根据R通道颜色最大值、G通道颜色最大值和B通道颜色最大值，获得R通道与G通道的颜色最大值比较值和B通道与G通道的颜色最大值比较值，并输出给颜色度获取模块。

颜色度获取模块，用于根据获得的颜色均值比较值和颜色最大值比较值，通过加和运算获得颜色度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种视频颜色异常分析方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

提取视频各颜色通道的图像；分别获取各颜色通道的图像的颜色均值和颜色最大值；

分别比较R、B通道与G通道的颜色均值，获得颜色均值比较值；分别比较R、B通道与G通道的颜色最大值，获得颜色最大值比较值；并根据获得的颜色均值比较值和颜色最大值比较值，获取颜色度；

其中：

所述颜色均值比较值包括R通道与G通道的颜色均值比较值α_rg和B通道与G通道的颜色均值比较值α_bg；

所述颜色最大值比较值包括R通道与G通道的颜色最大值比较值β_rg和B通道与G通道的颜色最大值比较值β_bg；

所述获取颜色度的方法为：所述颜色度为R通道与B通道的偏色程度的衡量值之和，其中，

R通道的偏色程度的衡量值为：所述颜色均值比较值中的R通道与G通道的颜色均值比较值α_rg与所述颜色最大值比较值中的R通道与G通道的颜色最大值比较值β_rg之和；

B通道的偏色程度的衡量值为：所述颜色均值比较值中的B通道与G通道的颜色均值比较值α_bg与所述颜色最大值比较值中的B通道与G通道的颜色最大值比较值β_bg之和。

2.根据权利要求1所述的视频颜色异常分析方法，其特征在于，所述获取各颜色通道的图像的颜色均值的方法为：

针对不同颜色通道，预先设置像素区域，计算该像素区域中各像素点的值的平均值。

3.根据权利要求2所述的视频颜色异常分析方法，其特征在于，所述颜色通道中的R通道的颜色均值

为：

所述颜色通道中的G通道的颜色均值

为：

所述颜色通道中的B通道的颜色均值

为：

其中，M，N分别为预先设置的像素区域的高和宽；I_r(x,y)、I_g(x,y)和I_b(x,y)分别表示预设区域内R通道、G通道和B通道中某像素点的颜色值，x、y分别表示像素点的横坐标和纵坐标。

4.根据权利要求1所述的视频颜色异常分析方法，其特征在于，所述颜色通道中的R通道的颜色最大值R_max为：

所述颜色通道中的G通道的颜色最大值G_max为：

所述颜色通道中的B通道的颜色最大值 $B_{\max }=\underset{x,y}{\max }\left\{I_b(x,y)\right\};$

其中，I_r(x,y)、I_g(x,y)和I_b(x,y)分别表示R通道、G通道和B通道中某像素点的颜色值，x、y分别表示像素点的横坐标和纵坐标。

5.根据权利要求3所述的视频颜色异常分析方法，其特征在于：

颜色均值比较值α_rg为R通道的颜色均值

与G通道的颜色均值

之商；颜色均值比较值α_bg为B通道的颜色均值

与G通道的颜色均值

之商。

6.根据权利要求4所述的视频颜色异常分析方法，其特征在于：

颜色最大值比较值β_rg为R通道的颜色最大值R_max与G通道的颜色最大值G_max之商；所述颜色最大值比较值β_bg为B通道的颜色最大值B_max与G通道的颜色最大值G_max之商。

7.一种视频颜色异常分析装置，其特征在于，该装置包括：

图像提取模块、颜色均值获取模块、颜色最大值获取模块、颜色均值比较值获取模块、颜色最大值比较值获取模块和颜色度获取模块，其中，

图像提取模块包括R通道图像提取模块、G通道图像提取模块和B通道图像提取模块，分别用于从来自图像采集装置摄像头的视频图像中提取R通道图像、G通道图像和B通道图像；

颜色均值获取模块，用于根据来自图像提取模块的R通道图像、G通道图像和B通道图像，在预设获取像素区域内获取R通道颜色均值、G通道颜色均值和B通道颜色均值，并输出给颜色均值比较值获取模块；

颜色最大值获取模块，用于根据来自图像提取模块的R通道图像、G通道图像和B通道图像，获取R通道颜色最大值、G通道颜色最大值和B通道颜色最大值，并输出给颜色最大值比较值获取模块；

颜色均值比较值获取模块，用于根据R通道颜色均值、G通道颜色均值和B通道颜色均值，获得R通道与G通道的颜色均值比较值和B通道与G通道的颜色均值比较值，并输出给颜色度获取模块；

颜色最大值比较值获取模块，用于根据R通道颜色最大值、G通道颜色最大值和B通道颜色最大值，获得R通道与G通道的颜色最大值比较值和B通道与G通道的颜色最大值比较值，并输出给颜色度获取模块；

颜色度获取模块，用于根据获得的颜色均值比较值和颜色最大值比较值，通过加和运算获得颜色度；

其中：

所述颜色度为R通道与B通道的偏色程度的衡量值之和，其中，

R通道的偏色程度的衡量值为：所述颜色均值比较值中的R通道与G通道的颜色均值比较值α_rg与所述颜色最大值比较值中的R通道与G通道的颜色最大值比较值β_rg之和；

B通道的偏色程度的衡量值为：所述颜色均值比较值中的B通道与G通道的颜色均值比较值α_bg与所述颜色最大值比较值中的B通道与G通道的颜色最大值比较值β_bg之和。

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