GA/T 1154.5-2016 视频图像分析仪 第5部分：视频图像增强与复原技术要求

ICS13.310

A91

中华人民共和国公共安全行业标准

/—

GAT1154.52016

视频图像分析仪第部分:

5

视频图像增强与复原技术要求

ㅤㅤㅤㅤ

—:

VideoanalsisinstrumentPart5Technicalreuirementsfor

yq

videoandimaeenhancementandrestoration

g

2016-12-15发布2016-12-15实施

中华人民共和国公安部发布

/—

GAT1154.52016

目次

前言…………………………Ⅲ

1范围………………………1

2规范性引用文件…………………………1

、

3术语定义和缩略语………………………1

3.1术语和定义…………………………1

3.2缩略语………………2

4总则………………………2

4.1产品分类分级………………………2

4.2产品代码和编号……………………3

4.3分析仪功能组成框图………………3

5功能要求…………………4

5.1视频图像采集………………………4

5.2视频图像增强与复原………………4

5.3视频图像处理结果输出……………11

ㅤㅤㅤㅤ

5.4人机界面……………11

5.5视频图像资源管理…………………11

6性能要求…………………11

6.1视频图像去雾………………………11

6.2视频图像去模糊……………………12

6.3视频图像对比度增强………………12

6.4低照度视频图像增强………………12

6.5视频图像偏色校正…………………13

6.6视频图像宽动态增强………………13

6.7视频图像超分辨率重建……………13

6.8视频图像几何畸变校正……………13

6.9视频图像奇偶场校正………………14

6.10视频图像颜色空间分量分离……………………14

6.11视频图像去噪声…………………14

7试验方法…………………14

7.1试验条件……………14

7.2评价原则……………15

7.3功能试验……………16

Ⅰ

/—

GAT1154.52016

7.4性能试验……………16

8检验规则…………………16

附录()主观评价用视频图像评价样本要求及评价样本列表…………

A资料性附录18

附录()客观评价用视频图像测试样本要求及处理输出效果举例……

B资料性附录29

参考文献……………………32

ㅤㅤㅤㅤ

Ⅱ

/—

GAT1154.52016

视频图像分析仪第部分:

5

视频图像增强与复原技术要求

1范围

/、

GAT1154的本部分规定了具有视频图像增强与复原功能的视频图像分析仪的术语定义和缩略

、、、、、。/—。

语总则功能要求性能要求试验方法检验规则本部分是GAT1154.12014的补充

、。

本部分适用于具有视频图像增强与复原功能的视频图像分析仪的研发生产和检验

2规范性引用文件

。,

下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本文

。,()。

件凡是不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于本文件

/安防监控视频实时智能分析设备技术要求

GBT30147

/—:

视频图像分析仪第部分通用技术要求

GAT1154.120141

/—:

视频图像分析仪第部分视频图像摘要技术要求

GAT1154.220142

、

3术语定义和缩略语

ㅤㅤㅤㅤ

3.1术语和定义

/—界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

GAT1154.12014

3.1.1

视频图像videoandimae

g

、。

视频序列图像视频单帧图像

3.1.2

视频图像增强videoandimaeenhancement

g

,。

采用图像处理技术提高视频图像的清晰度和对比度等质量指标

[/—,]

改写GAT1154.12014定义3.1.7

3.1.3

视频图像复原videoandimaerestoration

g

,,、、

利用图像退化过程中的先验知识通过建模等手段消除因传感器噪声摄像机聚焦不准物体与相

、,。

机之间的相对移动随机大气流动和雾霾影响等原因造成的图像退化恢复原始视频图像

[/—,]

改写GAT1154.12014定义3.1.8

3.1.4

分辨力resolution

(),

在同等图像高度或宽度内可分辨的黑白刻度线条数TV线水平分辨力指在水平尺寸内可分辨

(),()。

的垂直黑白条数TVL垂直分辨力指在图像垂直尺寸内可分辨的水平黑白条数TVL

3.1.5

辨识度dereeofidentification

g

(、、、、、)。

人眼判定图像中标识物数字字母人人脸车牌号码物品等的容易程度

1

/—

GAT1154.52016

3.2缩略语

下列缩略语适用于本文件。

:音频视频交错格式()

AVIAudioVideoInterleaved

:()

BMP位图Bitma

p

:通用中间格式()

CIFCommonIntermediateFormat

:文件传输协议()

FTPFileTransferProtocol

:、、()

HSV色调饱和度亮度颜色模型HueSaturationValue

:全名为,()

JPGJPEG联合图像专家组JointPhotorahicExertsGrou

gppp

:运动图像专家组()

MPEGMovinPictureExertsGrou

gpp

:平均无故障时间()

MTBFMeanTimeBetweenFailure

:屏幕显示()

OSDOn-ScreenDisla

py

:便携网络图像文件格式()

PNGPortableNetworkGrahicFormat

p

:节目流()

PSProramStream

g

RGB:红绿蓝颜色空间(、、)

RedGreenBlue

:感兴趣区域()

ROIReionofInterest

g

:串行高级技术附件()

SATASerialAdvancedTechnoloAttachment

gy

:安全防范监控数字视音频编解码()

SVACSurveillanceVideoandAudioCoding

:通用串行总线()

USBUniversalSerialBus

4总则

ㅤㅤㅤㅤ

4.1产品分类分级

()

具备视频图像增强与复原功能的视频图像分析仪以下简称分析仪产品功能分类分级应符合

/—,。

中的要求视频图像增强与复原功能分类代码为

GAT1154.120144.105

产品分级代码级和级功能要求如表所示。

AB1

表1产品分级与功能要求对应表

产品分级

序号功能项目

::

基本功能级增强功能级

AB

1视频图像去雾有有

2视频图像去模糊有有

3视频图像对比度增强有有

4低照度视频图像增强有有

5视频图像偏色校正有有

6视频图像宽动态增强

7视频图像超分辨率重建

8视频图像几何畸变校正

无或种以下种功能中需具备种及以上

263

9视频图像奇偶场校正

10视频图像颜色空间分量分离

11视频图像去噪声

2

/—

GAT1154.52016

4.2产品代码和编号

分析仪产品代码和编号应符合以下要求:

VAIS-05-

××

环境类别

产品功能分级

视频图像增强与复原

视频图像分析仪

示例:,,:。

1具备视频图像增强与复原基本功能产品环境类别为类的视频图像分析仪表示为VAIS-05A-Ⅱ

Ⅱ

/

VAIS-0205-

×××

环境类别

产品功能分级

视频图像增强与复原

产品功能分级

视频图像摘要

视频图像分析仪

:,,:

示例具备视频摘要基本功能和视频图像增强复原基本功能产品环境类别为类的视频图像分析仪表示为

2Ⅱ

/。

VAIS-02A05A-Ⅱ

4.3分析仪功能组成框图

,。,

功能组成如图所示图中虚线框为可选功能模块视频图像采集功能规定见视频图像增强

15.1

,,,

与复原功能规定见5.2视频图像处理结果输出功能规定见5.3人机界面功能规定见5.4视频图像资源

ㅤㅤㅤㅤ

管理功能规定见5.5。

图分析仪功能组成框图

1

分析仪中各模块配合工作流程如图所示。

2

3

/—

GAT1154.52016

图分析仪中各模块配合工作流程

2

5功能要求

5.1视频图像采集

视频图像采集功能要求如下:

)、;

a应支持离线或在线方式导入与案事件有关的各类视频图像文件

)应至少支持、、等采集方式之一采集视频图像;

bUSBSATAFTP

)应至少支持以下输入图像格式的解码:

c

)图像文件格式:、、;

1JPGBMPPNG

):/—ㅤㅤㅤㅤ;

视频文件格式参见附录中的表

2GAT1154.22014AA.1

)视频编解码协议:、、、、;

3SVACH.264H.265MPEG-4MPEG-2

)视频图像分辨率:()、()、()、()等。

4352×288ix720×576ix1280×720ix1920×1080ix

pppp

5.2视频图像增强与复原

5.2.1基本要求

,:

支持5.2.2~5.2.12功能的分析仪基本要求如下

)应能对整帧视频图像进行处理;

a

)宜能对视频图像中大于()的局部区域进行处理;

b40×20ix

p

)“”,“

c对于处理结果不满意的应支持调整参数后再进行增强与复原处理或者使用多种增强与复

”。

原功能组合处理

5.2.2视频图像去雾

、、、,

应能对雾霾雨和雪等天气干扰后清晰度较低能见度受到影响的视频图像进行处理并满足如下

要求:

)输出视频图像分辨率应与输入相同;

a

)输出视频图像分辨力高于输入视频图像;

b

)输出视频图像辨识度优于输入视频图像;

c

)宜支持处理效果参数可调。

d

视频图像去雾效果对比示意见图3。

4

/—

GAT1154.52016

)输入图像)输出图像

ab

图视频图像去雾效果对比示意图

3

5.2.3视频图像去模糊

,:

应能对运动或镜头失焦引起模糊的视频图像进行处理并满足如下要求

)输出视频图像分辨力高于输入视频图像;

a

)输出视频图像辨识度优于输入视频图像;

b

ㅤㅤㅤㅤ

),;

c宜支持视频图像去模糊参数可调即视频图像去模糊效果可调节

)应能对大于()的模糊目标进行去模糊处理。

d16×20ix

p

;。

视频图像去运动模糊效果对比示意见图4去失焦模糊效果对比示意见图5

)输入图像)输出图像

ab

图视频图像去运动模糊效果对比示意图

4

5

/—

GAT1154.52016

)输出图像

b

)输入图像

a

图视频图像去失焦模糊效果对比示意图

5

5.2.4视频图像对比度增强

、,:

应能对对比度较低或较高其细节不易分辨的视频图像进行处理并满足如下要求

)输出视频图像对比度优于输入视频图像;

a

)输出视频图像不应出现明显的颜色失真;

b

),。

c宜支持对比度增强参数可调即对比度增强效果可调节

视频图像对比度增强效果对比示意见图6。

ㅤㅤㅤㅤ

)输出图像

)输入图像b

a

图视频图像对比度增强效果对比示意图

6

5.2.5低照度视频图像增强

、,:

应能对亮度偏暗细节不易分辨的低照度视频图像进行处理并满足如下要求

)输出视频图像的平均亮度有提升;

a

),;

b输出视频图像的对比度优于输入图像呈现更多细节

)输出视频图像不存在明显偏色现象;

c

)输出视频图像辨识度优于输入视频图像;

d

),。

e宜支持低照度增强参数可调即低照度增强效果可调节

低照度视频图像增强效果对比示意见图7。

6

/—

GAT1154.52016

)输出图像

)输入图像b

a

图低照度视频图像增强效果对比示意图

7

5.2.6视频图像偏色校正

,:

应能对整体色调有偏差的视频图像进行处理并满足如下要求

)输出视频图像的色彩更接近于真实视频图像;

a

),。

b宜支持偏色校正参数可调即视频图像偏色校正效果可调节

视频图像偏色校正效果对比示意见图8。

ㅤㅤㅤㅤ

))输出图像

a输入图像b

图视频图像偏色校正效果对比示意图

8

5.2.7视频图像宽动态增强

、,:

应能对视频图像暗区过暗亮区过曝等细节不易分辨的视频图像进行处理并满足如下要求

)、;

a输出视频图像暗区亮度提高亮区过曝抑制

)视频图像不应存在颜色或者亮度明显失真;

b

)输出视频图像辨识度优于输入视频图像;

c

),。

d宜支持宽动态增强参数可调即宽动态增强效果可调节

视频图像宽动态增强效果对比示意见图9。

7

/—

GAT1154.52016

)输出图像

)输入图像b

a

图视频图像宽动态增强效果对比示意图

9

5.2.8视频图像超分辨率重建

,。

应能对单帧或多帧低分辨率视频图像进行处理输出视频图像辨识度应优于输入视频图像

视频图像超分辨率重建效果示意见图10。

ㅤㅤㅤㅤ

)输入图像

a

)输出图像

b

图10视频图像超分辨率重建效果对比示意图

5.2.9视频图像几何畸变校正

,:

应能对几何失真的视频图像进行处理并满足如下要求

)输出视频图像几何失真得到校正;

a

),。

b宜支持视频图像几何畸变校正参数可调即视频图像几何畸变校正效果可调节

视频图像几何畸变校正效果对比示意见图11。

8

/—

GAT1154.52016

)输出图像

)输入图像b

a

()

图11视频图像几何畸变桶形校正效果对比示意图

5.2.10视频图像奇偶场校正

、,:

应能对视频图像奇场或偶场的丢失错位而导致的视频图像混乱进行处理并满足如下要求

),,,;

a输出视频图像可视性更强不存在锯齿状且边缘整齐轮廓清晰辨识度优于输入视频图像

),。

b宜支持奇偶场校正参数可调即奇偶场校正效果可调节

视频图像奇偶场校正效果对比示意见图12。

ㅤㅤㅤㅤ

)输出图像

)输入图像b

a

图12视频图像奇偶场校正效果对比示意图

5.2.11视频图像颜色空间分量分离

,

应能分离出视频图像RGB颜色空间或HSV颜色空间中任意通道分量图像分离后应无其他非目

,:

标通道图像并满足如下要求

),;

a支持分离通道可配置可选择任意通道分量进行分离

),。

b支持多次图像通道分离功能以便于获得最佳辨识度图像

视频图像颜色空间分量分离效果对比示意见图13。

9

/—

GAT1154.52016

)输出图像

)输入图像b

a

图13视频图像颜色空间分量分离效果对比示意图

5.2.12视频图像去噪声

,:、(、

应具有视频图像噪声去除功能噪声类型至少包括以下类型随机噪声周期性噪声网格条纹噪

)、;、。

声等编码压缩方块噪声处理后输出图像分辨力辨识度不能明显下降

视频图像去噪声效果对比示意见图图。

14~16

ㅤㅤㅤㅤ

)输出图像

)输入图像b

a

图14视频图像去网格噪声效果对比示意图

)输出图像

b

)输入图像

a

图15视频图像去条纹噪声效果对比示意图

10

/—

GAT1154.52016

)输出图像

)输入图像b

a

图16视频图像去方块噪声效果对比示意图

5.3视频图像处理结果输出

视频图像处理结果输出应满足以下要求:

)应能保存及转移存储;

a

)应支持视频截图保存功能;

b