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龍圖騰網(wǎng)獲悉北京航空航天大學(xué)杭州創(chuàng)新研究院申請的專利車燈區(qū)域引導(dǎo)的高速公路場景低照度視頻清晰化處理方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN115147294B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-19發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202210576297.0，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06T5/90；該發(fā)明授權(quán)車燈區(qū)域引導(dǎo)的高速公路場景低照度視頻清晰化處理方法是由胡海苗;趙子琛;張譯丹;徐云深;王熙鑌設(shè)計研發(fā)完成，并于2022-05-24向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本車燈區(qū)域引導(dǎo)的高速公路場景低照度視頻清晰化處理方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明公開了一種車燈區(qū)域引導(dǎo)的高速公路場景下低照度視頻清晰化處理方法，包括：提取低照度輸入視頻幀中的車燈位置，并將車燈前方區(qū)域的背景紋理信息進(jìn)行累積，獲得背景圖像S1；將輸入視頻幀和背景圖像進(jìn)行加權(quán)融合，獲得背景信息融合圖像S2；提取融合圖像中的直射光區(qū)域，并對融合圖像進(jìn)行掩膜后計算環(huán)境光照度S3；根據(jù)環(huán)境光照度對融合圖像的像素值進(jìn)行亮度映射S4。相比傳統(tǒng)低照度清晰化方法，本發(fā)明充分考慮了高速公路場景下車燈區(qū)域引入的額外信息和對環(huán)境光估計的影響，可有效提升低照度視頻幀暗區(qū)紋理和抑制直射光炫光效應(yīng)，亮度分布更加符合人眼視覺質(zhì)量，可作為圖像預(yù)處理插件應(yīng)用到高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)中。

本發(fā)明授權(quán)車燈區(qū)域引導(dǎo)的高速公路場景低照度視頻清晰化處理方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種車燈區(qū)域引導(dǎo)的高速公路場景低照度視頻清晰化處理方法，其特征在于包括如下步驟： A對輸入低照度視頻幀I，通過亮度、色度和飽和度閾值獲得車燈前方照亮位置mask1，并將當(dāng)前幀I中mask1為1位置的像素值以加權(quán)方式累積到背景圖像back中，經(jīng)過t幀視頻，背景圖像back包含了場景不同位置的紋理信息； B將輸入低照度視頻幀I和累積的背景圖像back進(jìn)行像素級加權(quán)融合，權(quán)重由低照度視頻幀I對應(yīng)位置的像素值計算得到，獲得融合背景信息的圖像F； C通過亮度閾值獲取融合圖像F中的直射光區(qū)域位置mask2，并根據(jù)mask2對F進(jìn)行掩膜獲得F′，獲取F′中每個像素點(diǎn)鄰域內(nèi)三個顏色通道F′rx,F′gx,F′bx最大值作為該點(diǎn)的環(huán)境光照強(qiáng)度，并以mask2x作為權(quán)重和1進(jìn)行加權(quán)求和，獲得粗略環(huán)境光照估計結(jié)果U′，以F′為參考圖像對U′進(jìn)行引導(dǎo)濾波，獲得最終環(huán)境光照估計圖像U； D根據(jù)環(huán)境光照U，對融合圖像F的像素值進(jìn)行映射，提亮較暗區(qū)域像素值亮度，獲得最終的清晰化處理圖像J； 其中： 所述步驟A包括：用亮度、色調(diào)和飽和度閾值獲取車燈前方照亮位置mask1： mask1x＝threYx·threHx·threSx1 其中，x是位置索引，mask1是提取的位置信息，為1表示該點(diǎn)屬于車燈前方照亮區(qū)域，為0表示不屬于車燈前方照亮區(qū)域，thre表示閾值化操作，Y、H和S分別表示原圖的亮度、色調(diào)和飽和度分量值，在初始化時，Y的閾值范圍為[10,35]，H的閾值范圍為[65,115]，S的閾值范圍為[0,0.5]， 然后使用當(dāng)前幀I中mask1為1位置的像素值以加權(quán)的方式對背景圖像back進(jìn)行更新： 其中，back表示背景圖像，是背景更新的權(quán)重，由背景圖像該點(diǎn)的亮度值決定，σ是方差，初始化時設(shè)置為55， 所述步驟B包括：對輸入低照度視頻幀I以加權(quán)的方式融合背景圖像back中的信息，獲得融合圖像F： 其中，I是低照度視頻幀，α是超參數(shù)控制紋理補(bǔ)充力度，在初始化時設(shè)置為0.5，是背景信息融合權(quán)重，表示原始視頻幀亮度越小的區(qū)域越需要背景信息進(jìn)行補(bǔ)充，σ是方差，初始化時設(shè)置為6， 所述步驟C包括：通過亮度閾值獲取融合圖像F中的直射光區(qū)域位置mask2，并根據(jù)mask2對F進(jìn)行掩膜獲得F′： 其中，mask2是提取的直射光區(qū)域掩膜，其取值范圍為[0,1]，越接近1表示該點(diǎn)越可能是直射光區(qū)域，β和γ控制曲線形狀，也間接控制了直射光區(qū)域的亮度閾值，初始化時設(shè)置為2和150， 接著，獲取F′中每個像素點(diǎn)鄰域內(nèi)三個顏色通道最大值作為該點(diǎn)的環(huán)境光照強(qiáng)度，并以mask2x作為權(quán)重進(jìn)行加權(quán)求和，獲得粗略環(huán)境光照估計結(jié)果U′，以F′為參考圖像對U′進(jìn)行引導(dǎo)濾波，獲得最終環(huán)境光照估計圖像U： 其中，表示該點(diǎn)的三通道最大值，Ω是該點(diǎn)為中心的正方形鄰域，初始化時設(shè)置為輸入視頻幀最小邊長*0.02，guide表示引導(dǎo)濾波操作， 所述步驟D包括：根據(jù)環(huán)境光照U對融合圖像F每個點(diǎn)的像素值進(jìn)行亮度映射，獲得清晰化圖像J： Jx＝Fx·logUx6 其中，log表示log變換函數(shù)，J是車燈區(qū)域引導(dǎo)的高速公路場景低照度視頻清晰化處理方法最終輸出的清晰化結(jié)果。

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