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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 信息科学 » 图像处理 » 如何检测光照变化，用于目标识别
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kk_2010

木虫 (正式写手)

[交流] 如何检测光照变化，用于目标识别

现在关于目标的检测和识别问题，比如说，人脸识别，车牌号识别，字符识别，虹膜，指纹识别等等。对于一个实际的系统应用来说，一般是全天候运行的，从早晨到晚上，所以光照的变化很普遍，光照有强到弱，有弱到强，导致图像采集系统所采集的图片变亮，变暗，不断交替出现。关于光照条件下的人脸识别，前提是假设光照在变化的情况下产生的图像，进而围绕如何去除光照变化的影响，来提取鲁棒的特征，进行识别。如何根据光照变化下的图片，来判断这图片是在光照发生了变化的情况下采集的，与标准图像没有发生光照变化的做对比。如果对一个实时的系统来说，对每一张图片对进行光照处理的话，就会增加运行的时间，而对于那些不需要进行光照处理的，也要进行光照处理的话，显然多余了。如何检测图片是否是否发生了光照变化呢？类似于目标的检测一样，如果图片中没有目标的话，还要进行跟踪或者进行处理，是没有必要的。
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1楼2012-04-12 14:43:56
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zhaoaji007

银虫 (小有名气)
★
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可以将颜色图像转换到HSV色彩空间中，然后通过对亮度进行分析应该就可以判断出光照变化了吧
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2楼2012-04-12 15:03:32
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guang2010

铁杆木虫 (正式写手)
★
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做归一化处理，即每个像素灰度除以最高灰度和最低灰度差即可
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3楼2012-04-12 15:18:51
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lyz65956

木虫 (正式写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
高深不懂，顶一下……静观其变
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4楼2012-04-14 11:17:25
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webbery

金虫 (正式写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
可以在前面加一个简单判断光照情况的预处理，并不会影响实时性。
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6楼2012-04-19 08:49:48
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loveinsoul99

铜虫 (初入文坛)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
二楼说的应该就可以，一般比较暗的情形下，图像的柱状信息都是集中在低值去，把图像的RGB值相应转到[0 255]就可以了吧
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7楼2012-04-24 13:25:35
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candy0202

铁虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
不知道这样行不行啊  转到HSV空间  在空间上取几个分布均匀的小块  比较前后帧各个小块的均值变化   还可以先对小块做高斯平滑去噪 降低噪声影响  个人意见  望高手指教
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8楼2012-05-12 08:16:31
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michael.lu

金虫 (著名写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
二楼和三楼的意见都挺好的。
二楼：hsv貌似可以独立提取v，但是因为空间转化大多是通过原始的RGB得到的，所以得到的效果还是有影响的。当然，如果一开始用可以采集HSV格式的视频的话，我就不懂了。
三楼：这个方法没试过。不敢断定。
对于光照问题，有不少论文是解决这个问题的，比如R'=R/(R+G+B)之类，也有用GMM对背景建模。总之方法多多，搜索一下英文论文，然后自己动手编一下。
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9楼2012-06-22 17:35:08
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weigo1987

木虫 (正式写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
直方图均衡化就可以消除光照影响了。
不过在实际使用过程中一般就检测最亮部分和最暗部分。最亮部分不高于255，最暗部分不低于0即可。也就是说，在直方图显示上[1,254]这个区间上有值。但实际中由于成像部件噪声和其光谱响应曲线，直方图范围设为[20,240]都可以的，然后算法自动进行调整光圈，来使图像灰度直方图均衡落在设定范围内，这样是最好的。硬件就要求使用自动对焦和自动光圈的镜头。
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10楼2012-06-26 09:19:24
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michael.lu

金虫 (著名写手)
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引用回帖:
10楼: Originally posted by weigo1987 at 2012-06-26 09:19:24
直方图均衡化就可以消除光照影响了。
不过在实际使用过程中一般就检测最亮部分和最暗部分。最亮部分不高于255，最暗部分不低于0即可。也就是说，在直方图显示上这个区间上有值。但实际中由于成像部件噪声和其光谱响 ...

恩呢，是个好方法。
但是如果是对背景建模，然后利用background subtraction的时候，这样操作的结果并不是很好，原因可能是，直方图均衡化是基于全局的，但是当新物体进入视野后，会对全局统计产生影响。
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11楼2012-06-26 11:56:07
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weigo1987

木虫 (正式写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
11楼: Originally posted by michael.lu at 2012-06-26 11:56:07
恩呢，是个好方法。
但是如果是对背景建模，然后利用background subtraction的时候，这样操作的结果并不是很好，原因可能是，直方图均衡化是基于全局的，但是当新物体进入视野后，会对全局统计产生影响。...

光照变化会对图像整体的灰度产生影响，直方图会整体移动；当目标进入视野会替代局部图像灰度，直方图中灰度分布可能会产生变化。如果分离来考虑的话比较好判断，如果要整体考虑的话，可以把图像分为若干小块，比如3*3的，然后分别监控目标进出、光照变化的影响。
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12楼2012-06-26 15:31:13
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weigo1987

木虫 (正式写手)
引用回帖:
11楼: Originally posted by michael.lu at 2012-06-26 11:56:07
恩呢，是个好方法。
但是如果是对背景建模，然后利用background subtraction的时候，这样操作的结果并不是很好，原因可能是，直方图均衡化是基于全局的，但是当新物体进入视野后，会对全局统计产生影响。...

光照变化会对图像整体的灰度产生影响，直方图会整体移动；当目标进入视野会替代局部图像灰度，直方图中灰度分布可能会产生变化。如果分离来考虑的话比较好判断，如果要整体考虑的话，可以把图像分为若干小块，比如3*3的，然后分别监控目标进出、光照变化的影响。
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13楼2012-06-26 15:31:23
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v.cc

木虫 (著名写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
可以将RGB图像转换到Ycgcr色彩空间之前，先对原图像进行预处理，光照补偿处理（如：参考白或者gray world）然后,进行转换，通过比较，发现光照的明显变化。
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14楼2016-04-15 12:42:31
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ellen_rock

金虫 (文坛精英)
★
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应当采用流明传感器，数字式的

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15楼2016-04-16 07:23:50
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daijyan5楼
2012-04-18 08:03   回复  
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